瞬变抑制二极管(TVS)
瞬态抑制二极管的作用原理
瞬态抑制二极管的作用原理瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，TVS）是一种主要用于保护电子设备免受过电压/电流影响的器件。
TVS 是以二极管的形式制造的，它能够在信号线路中对过电压进行保护，同时在达到某个电压时导通，将过电压限制在一个安全范围内。
TVS 的原理非常简单，但其功效却十分显著，因此被广泛应用于各种类型的电子设备中。
TVS 的作用原理：在电路中使用 TVS 的主要目的是保护电路免受过电压的影响。
因为许多电子设备只能工作在一个特定的电压范围内，一旦电压超出这个范围，就会导致电子设备受损或者失效。
过电压的出现可能是由于闪电、静电放电、电源瞬间变化或其他突发事件导致的。
针对这些情况，TVS 可以提供及时的保护。
TVS 之所以能够保护电路免受过电压的影响，在于其内部具有两种不同的工作方式：反向击穿和顺向限流。
1. 反向击穿当电路中的电压达到 TVS 的反向击穿电压时，TVS 将以正常的方向导通，将电路中的电流引至地线，从而将电路免受电压过高的影响。
在这种情况下，TVS 的内部元件将发生快速击穿，内部电路瞬间变为导体，从而将电路中的电压降低到安全范围内。
当电压回到正常工作电压范围内时，TVS 将自动恢复其原有的状态。
2. 顺向限流在过电压的情况下，当电路中的电压超过 TVS 的顺向电压时，TVS 将开始限流，阻止电流进入电路。
这种限流效应是通过 TVS 的 PN 结构实现的。
PN 结的两个端点之间是独立的，当一个端点的电压达到电路中电压的顺向电压时，该端点将变为导体，允许电流流过。
这样，顺向限流器就起到了限制电流的作用。
优点：1. TVS 是一种电容稳定性好、响应速度快的器件。
2. TVS 可以快速响应过电压，能够迅速将过电压限减到安全范围内。
3. TVS 可以快速恢复到正常状态，其具有自愈性能。
4. TVS 具有坚固性和可靠性，其寿命长，抗干扰能力强。
瞬态抑制二极管
瞬态抑制二极管瞬态二极管瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。
当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
目录瞬态抑制二极管由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。
目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF 耦合/IC 驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
瞬态抑制二极管主要的型号瞬态抑制二极管主要的型号有；XESD12VT23-3，IC网络超市自主品牌。
性价比很强。
XESD12VT23-3是抑制瞬变电压双向阵列,旨在保护的组分,被连接到数据和传输线路,防静电放电(简称ESD)、电气快瞬变(EFT),和闪电。
所有销子分为能够承受20kv采用IEC 61000-4-2防静电脉冲接触排放的方法。
特点；1、 500瓦峰脉冲电源的60% 8/20μs),2、低夹紧电压3、保护一个双向或两个单向线4、工作电压伏,8V:3V,,12伏,15伏特5、 ESD保护> 40千伏下6、符合；61000-4-2(简称ESD):Air-15kV Contact-8kV,40A-5/50ns 61000-4-4(EFT):61000-4-5(浪涌):24A 8/20⎧s编辑本段三大特点1、将TVS 二极管加在信号及电源线上，能防止微处理器或单片机因瞬间的脉冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
瞬变电压抑制二极管原理
瞬变电压抑制二极管原理1.引言电力系统中的瞬变电压（Transients）是一种瞬时的高电压脉冲，通常由于突然改变电路的状态或由雷击等自然现象引起。
这些电压脉冲会在电力系统中引起电子设备故障、烧坏电路等严重后果。
因此，必须采取措施来抑制这些瞬变电压。
最常用的方法是使用瞬变电压抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，简称TVS二极管）。
S二极管的基本原理TVS二极管是一种具有低电阻和高脉冲电流容量的二极管。
当电压超过其额定电压时，它将开始导通，将过剩的能量分散到地面或其它安全地方。
TVS二极管具有导通能力高、能量吸收大、响应速度快等优点，因此广泛应用于电子设备中，保护其不受瞬变电压的影响。
S二极管的结构TVS二极管由PN结组成，其结构与普通二极管相似。
但与普通二极管不同的是，TVS二极管的PN结区域具有高掺杂浓度，同时它的结构内还有一些斜向放置的片状金属（Zener条）或焊锡片，这些金属片或焊锡片形成了一条较短的电线。
当输入电压较低时，TVS二极管与普通二极管运行方式相同；当输入电压达到其额定击穿电压时，电流开始流过PN结，这时TVS二极管就被激发，以吸收和分散过剩能量。
S二极管的应用TVS二极管已广泛应用于电子设备中，如电视机、音响、电脑等。
这些设备内部都有一个额定电压范围，超过这个范围就可能烧坏。
TVS 二极管能够保护电子设备，不超过其额定电压，其工作方式如下：当电子设备受到瞬变电压的影响时，TVS二极管开始导通，吸收过剩电能，把电压稳定在其额定电压以下。
TVS二极管在此过程中可以吸收大量的高频噪声和低频噪声，保证系统正常工作。
S二极管的选型在选购TVS二极管时，需要注意以下几点：1.额定击穿电压：确保该电器能够工作在其额定电压范围内。
2.最大脉冲电流：电器需要能够承受短时间的高电流。
3.响应时间：确保对变化的响应速度足够快。
4.可靠性：需要确保电器的可靠性。
tvs二极管原理
tvs二极管原理Tvs二极管原理Tvs二极管，也被称为瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode），是一种用于保护电子设备免受过电压损害的重要元件。
在电子工程领域，我们经常会遇到各种电压的干扰和突波，这些突波可能对电路和设备造成严重的损坏。
Tvs二极管的原理正是通过抑制这些突波，保护电子设备的正常运行。
Tvs二极管的工作原理是基于PN结的电压特性。
它由PN结构成，其中P区为阳极，N区为阴极。
当输入电压低于设定的工作电压时，Tvs二极管处于截止状态，不导电。
而当输入电压高于设定的工作电压时，Tvs二极管会进入导通状态，形成低阻抗通路，使过电压得到抑制。
Tvs二极管的工作电压一般通过Zener效应实现。
Zener效应是指在达到某一特定电压时，PN结会出现电击穿现象，导致电流大幅增加。
利用这一效应，Tvs二极管可以在电压超过设定值时迅速导通，将过电压通过二极管引流到地，以保护其他电子器件免受损害。
Tvs二极管的工作特点是响应速度快，能够快速导通和截止。
这是由于它的结构设计使得载流子扩散速度加快，使其具有低电阻的特性。
此外，Tvs二极管的电压特性稳定，具有较高的电压容限，能够抵御较大的电压冲击。
在实际应用中，Tvs二极管广泛用于各种电子设备中，如电源电路、通信设备、计算机设备等。
以电源电路为例，当电网发生过电压突波时，Tvs二极管能够迅速导通，将过电压引流到地，保护电源和其他电子器件免受损害。
在通信设备中，Tvs二极管同样起到了保护作用，保证设备的正常运行。
Tvs二极管还有一些特殊应用，比如用于防雷击保护。
雷击是指雷电产生的高电压和大电流，当雷电击中建筑物或设备时，可能导致严重的损坏甚至起火。
在防雷击保护中，Tvs二极管可以有效地吸收雷电过电压，保护建筑物和设备的安全。
Tvs二极管的原理是通过利用PN结的电压特性，实现对过电压的抑制和保护。
它在电子设备中起到了重要的作用，保护设备免受突波和过电压的损害。
TVS瞬态电压抑制二极管(钳位二极管)原理参数
TVS瞬态电压抑制二极管（钳位二极管）原理参数瞬态电压抑制二极管(TVS)又叫钳位二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率，它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
瞬态电压抑制二极管允许的正向浪涌电流在TA＝250C，T＝10ms条件下，可达50～200A。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。
可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等，是一种理想的保护器件。
耐受能力用瓦特(W)表示。
瞬态电压抑制二极管的主要电参数（1）击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流I(BR)下，测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。
（2）最大反向脉冲峰值电流IPP在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大钳位电压VC(MAX)的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS，使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
瞬态电压抑制二极管的分类瞬态电压抑制二极管可以按极性分为单极性和双极性两种，按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的专用型器件。
如：各种交流电压保护器、4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。
若按封装及内部结构可分为：轴向引线二极管、双列直插TVS阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。
瞬态电压抑制二极管的应用目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/ 直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、M P3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
瞬态电压抑制二极管(TVS)特点及主要参数
瞬态电压抑制二极管(TVS)特点及主要参数一、TVS器件的特点瞬态（瞬变）电压抑制二级管简称TVS器件，在规定的反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，其工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝制到预定水平，从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其箝位响应时间仅为1ps（10-12S）。
TVS允许的正向浪涌电流在T ＝25℃，T＝10ms条件下，可达50～200A 。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压箝制到预定水平，双向TVS适用于交流电路，单向TVS一般用于直流电路。
二、TVS器件的电特性1、单向TVS的V-I特性如图1-1所示，单向TVS的正向特性与普通稳压二极管相同，反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿，为典型的PN结雪崩器件。
从击穿点到Vc值所对应的曲线段表明，当有瞬时过压脉冲时，器件的电流急骤增加而反向电压则上升到箝位电压值，并保持在这一水平上。
2、双向TVS的V-I特性如图1-2所示，双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合，其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性，正反两面击穿电压的对称关系为：0.9≤V(BR)(正) /V（BR）(反) ≤1.1，一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc就会立刻被抑制掉，双向TVS在交流回路应用十分方便。
三、TVS器件的主要电参数1、击穿电压V(BR)器件在发生击穿的区域内，在规定的试验电流I(BR)下，测得器件两端的电压称为击穿电压，在此区域内，二极管成为低阻抗的通路。
2、最大反向脉冲峰值电流I PP在反向工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
I PP与最大箝位电压Vc(MAX)的乘积，就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS，使额定瞬态脉冲功率P PR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
瞬变二极管
瞬变二极管瞬变二极管瞬变二极管又称瞬态抑制二极管(TVS，Transient Voltage Suppressors)，二极管中较常用的一种，是一种高品质的突波吸收器，以二极管（伏安特性）为核心，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器图片件，它的外型与普通二极管相同，但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率。
其工作原理不是降低电流变化速率，而是提供一个电流的额外通路。
电路中有感性元件（比如说电感线圈、继电器之类）的时候，当电路电压过大时，可能会击穿开关或者烧坏电路，这时通过这个二极管提供电流通路，TVS将多余的电释放掉，但不全放电，不导通，就不会发生击穿的现象。
平时二极管工作在反偏状态下，几乎相当于开路。
和稳压管的作用有点像，可保护电器仍可正常工作。
瞬态抑制二极管的主要特点是并联在电路中，在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压箝制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
自然界的感应雷击、静电释放、电子装置的电流浪涌都是让现代电子系统面临严峻的考验。
在电路中产生瞬态电压时，TVS利用雪崩原理，以P秒级的反应速度瞬间起到分流限压作用、从而保护负载不被损坏。
瞬态抑制二极管广泛应用于通信、电脑,、仪器仪表、汽车电子、开关电源、防雷及楼宇安防产品。
TVP管，对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种，按峰值功率（500W－5000W）和电压（8.2V～200V）分类。
能做保护电路，不能做稳压管。
瞬态抑制二级管由特制的P-N半导体结组成，可提供浪涌保护。
PN 结通常覆膜，以防在非导电状态下过早出现电压弧闪。
出现瞬态电压时，瞬态抑制二级管开始导电，并通过雪崩效应钳制瞬态电压。
瞬态抑制二极管广泛用作电信、通用电子设备、数码消费电子产品的电路过压保护装置，可提供雷击、静电放电和其他瞬态电压保护。
P6KE是此TVS最大浪涌吸收能力为600W，=VC*IPP（IPP最大峰值脉冲电流，VC最大峰值电压）6.8钳位电压6.8V,一般误差正负5%。
TVS二极管参数简介及应用
TVS瞬变二极管（瞬态电压抑制器）主要特性参数和选用注意事项瞬变二极管是一种二极管形式的高效能保护器件，具有极快的响应时间和相当高的浪涌吸收能力。
当TVS二极管的两端受到反向瞬态过压脉冲时，能以极高的速度把两端间的高阻抗变为低阻抗，以吸收瞬间大电流，并将电压箝制在预定数值，从而有效保护电路中的元器件免受损坏。
本文讲述了TVS器件的主要特性参数和选用注意事项，同时给出了TVS在电路设计中的应用方法。
1 TVS二极管的特性及主要参数1.1 TVS二极管的器件特性在规定的反向应用条件下，TVS二极管对受保护的线路呈高阻抗状态。
当瞬间电压超过其击穿电压时，TVS二极管就会提供一个低阻抗的路径，并通过大电流方式使流向被保护元器件的瞬间电流分流到TVS二极管，同时将受保护元器件两端的电压限制在TVS 的箝制电压。
当过压条件消失后，TVS二极管又恢复到高阻抗状态。
与陶瓷电容相比，TV S可以承受15 kV的电压，但陶瓷贴片电容对高压的承受能力比较弱。
5 kV的冲击就会造成约10％陶瓷电容失效，而到10 kV时，其损坏率将高达到60％。
1.2 TVS二极管的主要参数(1)最小击穿电压VBR当TVS流过规定的电流时，TVS两端的电压称为最小击穿电压，在此区域，TV S呈低阻抗的通路。
在25℃时，低于这个电压，TVS是不会发生雪崩击穿的。
(2)额定反向关断电压VWMVWM是TVS在正常状态时可承受的电压，此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压。
但它又需要尽量与被保护电路的正常工作电压接近，这样才不会在TVS工作以前使整个电路面对过压威胁。
按TVS的VBR与标准值的离散度，可把VBR分为5％和10％两种，对于5％的VBR来说，VWM=0.85VBR腿；而对于10％的VBR来说，VW M=0.81VBR。
(3)最大峰值脉冲电流IPPIPP是TVS在反向状态工作时，在规定的脉冲条件下，器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
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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
Protection Components & Devices 4
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
Protection Components & Devices 25
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。
Protection Components & Devices 24
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
Protection Components & Devices 36
低压低电容TVS产品列表
Protection Components & Devices 37
低压低电容 TVS Schematic Representation
Protection Components & Devices 34
低压低电容 TVS IV 特性图
Protection Components & Devices 35
Protection Components & Devices 32
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
Protection Components & Devices 33
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 .
Protection Components & Devices 21
单向TVS IV特性曲线图
Protection Components & Devices 22
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
Protection Components & Devices 31
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
Protection Components & Devices 10
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。
Protection Components & Devices 8
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
Protection Components & Devices 3
ESD防护的基本知识
¾ ESD是英文ElectroStatic Discharge的缩写，即 “静电放电”
Protection Components & Devices 15
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
Protection Components & Devices 16
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.
Protection Components & Devices 17
TVS示意图
Protection Components & Devices 18
ESD的产生
¾ 摩擦起电 ¾ 感应起电 ¾ 人体静电
Protection Components & Devices 5
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)
Protection Components & Devices 11
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。
Protection Components & Devices 19
TVS工作示意图
Protection Components & Devices 20
手机电路ESD防护专用TVS系列
Protection Components & Devices 38
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)
Protection Components & Devices 42
键盘驱动器浪涌保护方案(SEBLC05C)
Protection Components & Devices 43
数据接口的ESD保护
Protection Components & Devices 6
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。
Protection Components & Devices 26
高精度微封TVS产品
Protection Components & Devices 27
高精度微封TVS产品
Protection Components & Devices 28
Protection Components & Devices 12
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
Protection Components & Devices 13
高精度微封TVS产品
Protection Components & Devices 29
高精度600W TVS产品
Protection Components & Devices 30
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
Protection Components & Devices 39
手机ESD/EMI 解决方案
Protection Components & Devices 40
SIM 的CPU读卡电路的ESD保护
Protection Components & Devices 41
ESD危害实例
Protection Components & Devices 14