瞬变抑制二极管(TVS)
¾ ESD是以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、 静电放电效应、电磁效应(如电磁干扰)及静电 防护等的学科
¾ 近年来静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI) 及电磁兼容性(EMC)问题也日益严重,ESD防护 的重要性被提到前所未有的高度
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TVS的应用
TVS广泛应用于: 1.各类电源系统 2.家用电器 3.工控回路及仪器仪表(电度表) 4.通讯设备 5.计算机及网络设备系统 6. I/O端口
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பைடு நூலகம்
高精度TVS产品列表
(1)高精度微封TVS系列 (2)高精度600W TVS系列
深圳市威特科电子有限公司 VTVS
Room B98, 2nd Section, 4th Floor, 207 Building, NanYou 2nd industrial Estate, NanShan, Shenzhen, China
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双向TVS IV特性曲线图
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TVS的优点
优点: 1.箝位系数小 2.体积小 3.响应速度快(10-12s) 4.可重复使用,可靠性高等。
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低压低电容TVS 的应用
1.高速数据线保护 B端口保护 3.便携式设备保护(如手机,PDA等) 4.局域网和宽带网设备保护 5.交换系统保护以及以太网
交换机保护
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低压低电容TVS产品列表
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低压低电容 TVS Schematic Representation
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低压低电容 TVS IV 特性图
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低压低电容 TVS特点
高浪涌电流容量 低的结电容 极低的漏电流 低工作电压(2.8~5.0V)下特性良好
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TVS二极管的电气特性
TVS的基本参数由结面积、掺杂浓度、 衬底电阻率等所决定;
TVS的浪涌功率和浪涌电流容量与结面 积成正比 .
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单向TVS IV特性曲线图
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要求相应的保护器件必须做到: 小型封装, 工作电压低,漏电小,电容小
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低压低电容TVS工作机理
¾ 基于p-n结雪崩击穿机理的技术不适合保 护低于5V电压工作的器件
¾ 新型低压低电容的TVS是基于新型结构 的器件,不同于传统的雪崩击穿,在低 于5V的电压工作时电特性也非常好
图4 CDM静电放电可能发生的情形
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电场感应模型 (Field-Induced Model, FIM)
FIM模型的静电放电发生是因电场感应而 起的。当元器件经过一电场时,其相对极性的 电荷可能会自一些引脚排放掉,等元器件通过 电场之后,元器件本 身便累积了静电荷,此 静电荷会以类似组件充电模型放电出来。
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机器放电模型 (Machine Model, MM)
机器放电模型的ESD是指机器(例如机械手臂)本身累积了 静电,当此机器去碰触到元器件时,该静电便经由引脚放电.此 机器放电模型的工业测试标准为 EIAJ-IC-121 method 20,其 等效电路如图3所示。
主要内容
ESD防护的基本知识 ESD防护产品简介 ESD防护产品的选用原则 ESD防护产品的典型应用
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ESD防护的基本知识
¾ ESD是英文ElectroStatic Discharge的缩写,即 “静电放电”
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ESD防护产品及应用介绍
(一) 高精度TVS 保护器件 (二) 低压低电容TVS保护器件
(三) 手机电路ESD防护专用TVS系列
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高精度TVS保护器件简介
TVS 是一种用来保护敏感半导体器件使其免遭 瞬态电压浪涌损坏而特别设计的固态半导体器件.
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TVS示意图
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ESD的产生
¾ 摩擦起电 ¾ 感应起电 ¾ 人体静电
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ESD的分类
根据ESD产生的原因及其对电路放电的方式 不同,ESD目前被分类为下列四类:
(1) 人体放电模型 (Human-Body Model, HBM) (2) 机器放电模型(Machine Model, MM) (3) 组件充电模型(Charged-Device Model, CDM) (4) 电场感应模型(Field-Induced Model, FIM)
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ESD的危害
¾ 损坏电子产品及设备 ¾ 降低产品可靠性 ¾ 威胁人身安全
调查显示,美国每年因静电放电造成的直接经济损 失高200多亿美元, 静电相当于使美国每年发生一次 “9.11”事件或每年发生一次洛杉矶大地震!
TVS 的工作原理
在应用条件下,当TVS承受瞬变电压 超过其击穿电压时,其导通电阻很小,允 许大电流通过,并将电压箝位到预定水平, 从而起到保护作用。
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TVS工作示意图
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手机电路ESD防护专用TVS系列
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手机电路中需要进行ESD保护的部位
¾ SIM卡插座与CPU读卡电路 ¾ 键盘电路 ¾ 耳机、麦克风电路 ¾ 电源接口 ¾ 数据接口 ¾ USB接口 ¾ 彩屏LCD驱动接口
图1
HBM的ESD发生情P形rotection Components & Devices
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人体放电模型 (Human-Body Model, HBM)
图2 人体放电模型(HBM)的工业标准测试等效电路 图2显示工业标准 (MIL-STD-883C method 3015.7)的等效 电路图,其中人体的等效电容定为100pF,人体的等效放电电 阻定为1.5KΩ。
键盘驱动器浪涌保护方案(SESMF05C)
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键盘驱动器浪涌保护方案(SEBLC05C)
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数据接口的ESD保护
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人体放电模型 (Human-Body Model, HBM)
人体放电模型(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨擦 或其它因素在人体上已累积了静电,当此人去碰触到元器件 时,人体上的静电便会经由元器件的引脚(pin)而进入其内部, 再经由引脚放电到地去,如下图1所示。
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高精度微封TVS产品
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高精度微封TVS产品
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ESD损害电子元器件的主要机理
(1) 热二次击穿 (2) 金属镀层熔融 (3) 介质击穿 (4) 气弧放电 (5) 表面击穿 (6) 体击穿
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高精度微封TVS产品
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高精度600W TVS产品
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低压低电容TVS保护器件
电子产品的发展趋势: 小型化, 低压,低功耗,高频率
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手机ESD/EMI 解决方案
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SIM 的CPU读卡电路的ESD保护
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ESD危害实例
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