ESD与TVS管
浅谈ESD与TVS的区别

浅谈ESD与TVS的区别如某知名电子论坛上抛出的问题:求问 TVS 管和 ESD 管的区别?就像是上图的输入二极管是用 TVS 管还是 ESD 管?从这个简单的例子我们聊一聊 TVS 与 ESD (内容比较基础,大神请略过)1.原理上TVS 管•保护靠击穿,击穿后相当于短路,一般能承受电流能力大;••主要是防雷击浪涌,特点是吸收能量大,反应速度较慢;•TVS 管的非线性特性和稳压管一样,击穿前漏电流很小,击穿后是标准的稳压特性,比起压敏电阻来,TVS 管最大钳位电压偏离击穿电压较小,优于压敏电阻,但通流能力比压敏电阻小;从反应速度来看,TVS 管的反应速度很快,为 ps 级,而压敏电阻反应速度较慢,为ns 级;TVS 管的可靠性高,不易劣化,使用寿命长,而压敏电阻采用物理吸收原理,每经过一次ESD 事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成永久性的漏电通道,而TVS 采用的半导体钳位原理,在经历了ESD 事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响;ESD 管•电容放电加钳位,过流能力不强;•主要防静电,特点是吸收能量小,但反应速度快;2.封装大小•TVS 管一般体积比较大;•ESD 器件体积一般比较小;3.应用上•TVS 吸收能量大,适合在电源线输入端作浪涌防护。
比如直击雷、间接雷,大容量的负载投切等导致的浪涌,电压可达几十千伏甚至更高。
反映速度比 ESD 稍微慢一点,一般用于初级和次级保护;•ESD 吸收能力相对小,反应速度比TVS 要快一点,适合静电场合作信号线静电防护,主要用于板级保护;4.工艺不同•TVS 芯片采用的是玻璃钝化工艺,它的电压值最低只能做到5V,电容值会比较高;•ESD 电压可以做到1.8V,电容值最低可以做到0.2pF,而且可以看做是 TVS 的阵列组合;5.测试方法不同•普通 TVS 的测试波形是 10/1000us 的一个电流波;•ESD 的电流测试波形是 8/20us;。
TVS和ESD保护二极管市场报告

4.1.4 Infineon公司简介及主要业务4.1.5 Infineon企业最新动态4.2 Nexperia4.2.1 Nexperia基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.2.2 NexperiaTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.2.3 Nexperia在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.2.4 Nexperia公司简介及主要业务4.2.5 Nexperia企业最新动态4.3 SEMTECH4.3.1 SEMTECH基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.3.2 SEMTECHTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.3.3 SEMTECH在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.3.4 SEMTECH公司简介及主要业务4.3.5 SEMTECH企业最新动态4.4 Vishay4.4.1 Vishay基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.4.2 VishayTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.4.3 Vishay在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.4.4 Vishay公司简介及主要业务4.4.5 Vishay企业最新动态4.5 Littelfuse4.5.1 Littelfuse基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.5.2 LittelfuseTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.5.3 Littelfuse在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.5.4 Littelfuse公司简介及主要业务4.5.5 Littelfuse企业最新动态4.6 君耀电⼦4.6.1 君耀电⼦基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.6.2 君耀电⼦TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.6.3 君耀电⼦在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.6.4 君耀电⼦公司简介及主要业务4.6.5 君耀电⼦企业最新动态4.7 Amazing4.7.1 Amazing基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.7.2 AmazingTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.7.3 Amazing在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.7.4 Amazing公司简介及主要业务4.7.5 Amazing企业最新动态4.8 STMicroelectronics4.8.1 STMicroelectronics基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.8.2 STMicroelectronicsTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.8.3 STMicroelectronics在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.8.4 STMicroelectronics公司简介及主要业务4.8.5 STMicroelectronics企业最新动态4.9 ON Semiconductor4.9.1 ON Semiconductor基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.9.2 ON SemiconductorTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.9.3 ON Semiconductor在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.9.4 ON Semiconductor公司简介及主要业务4.9.5 ON Semiconductor企业最新动态4.10 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司4.10.1 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.10.2 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.10.3 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.10.4 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司公司简介及主要业务4.10.5 豪威集团-上海韦尔半导体股份有限公司企业最新动态4.11 维安4.11.1 维安基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.11.2 维安TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.11.3 维安在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.11.4 维安公司简介及主要业务4.11.5 维安企业最新动态4.12 Diodes Inc.4.12.1 Diodes Inc.基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.12.2 Diodes S和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.12.3 Diodes Inc.在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.12.4 Diodes Inc.公司简介及主要业务4.12.5 Diodes Inc.企业最新动态4.13 上海芯导电⼦科技股份有限公司4.13.1 上海芯导电⼦科技股份有限公司基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.13.2 上海芯导电⼦科技股份有限公司TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.13.3 上海芯导电⼦科技股份有限公司在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.13.4 上海芯导电⼦科技股份有限公司公司简介及主要业务4.13.5 上海芯导电⼦科技股份有限公司企业最新动态4.14 Bourns4.14.1 Bourns基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.14.2 BournsTVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.14.3 Bourns在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.14.4 Bourns公司简介及主要业务4.14.5 Bourns企业最新动态4.15 深圳雷安诺科技4.15.1 深圳雷安诺科技基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.15.2 深圳雷安诺科技TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.15.3 深圳雷安诺科技在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.15.4 深圳雷安诺科技公司简介及主要业务4.15.5 深圳雷安诺科技企业最新动态4.16 林鹏科技4.16.1 林鹏科技基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.16.2 林鹏科技TVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.16.3 林鹏科技在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.16.4 林鹏科技公司简介及主要业务4.16.5 林鹏科技企业最新动态4.17 MDE4.17.1 MDE基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.17.2 MDETVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.17.3 MDE在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.17.4 MDE公司简介及主要业务4.17.5 MDE企业最新动态4.18 TOSHIBA4.18.1 TOSHIBA基本信息、TVS和ESD保护⼆极管⽣产基地、总部、竞争对⼿及市场地位4.18.2 TOSHIBATVS和ESD保护⼆极管产品规格、参数及市场应⽤4.18.3 TOSHIBA在中国市场TVS和ESD保护⼆极管销量、收⼊、价格及⽑利率(2016-2021)4.18.4 TOSHIBA公司简介及主要业务4.18.5 TOSHIBA企业最新动态。
TVS ESD 二极管介绍与应用说明

TVS ESD 二极管介绍与应用说明便携式设备的ESD保护十分重要,而TVS二极管是一种十分有效的保护器件,与其它器件相比有其独特的优势,但在应用时应当针对不同的保护对象来选用器件,因为不同的端口可能受到的静电冲击有所不同,不同器件要求的保护程度也有不同。
要注意相应的参数鉴别以及各个生产商的不同设计,同时还要进行合理的PCB布局。
本文介绍在便携式设备的ESD保护中如何应用TVS二极管器件。
便携式设备如笔记本电脑、手机、PDA、MP3播放器等,由于频繁与人体接触极易受到静电放电(ESD)的冲击,如果没有选择合适的保护器件,可能会造成机器性能不稳定,或者损坏。
更坏的情况是查不出确切的原因,使用户误认为是产品质量问题而损坏企业信誉。
一般情况下,对此类设备暴露在外面可能与人体接触的端口都要求进行防静电保护,如键盘、电源接口、数据口、I/O口等等。
现在比较通用的ESD标准是IEC61000-4-2,应用人体静电模式,测试电压的范围为2kV~15kV(空气放电),峰值电流最高为20A/ns,整个脉冲持续时间不超过60ns。
在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔,但却足以损坏敏感元器件。
便携式设备所采用的IC器件大多是高集成度、小体积产品,精密的加工工艺使硅晶氧化层非常薄,因而更易击穿,有的在20V左右就会受到损伤。
传统的保护方法已不再普遍适用,有的甚至还会造成对设备性能的干扰。
TVS二极管的特点可用于便携式设备的ESD保护器件有很多,例如设计人员可用分立器件搭建保护回路,但由于便携设备对于空间的限定以及避免回路自感,这种方法已逐渐被更加集成化的器件所替代。
多层金属氧化物器件、陶瓷电容还有二极管都可以有效地进行防护,它们的特性及表现各有不同,TVS二极管在此类应用中的独特表现为其赢得了越来越大的市场。
TVS二极管最显着的特点一是反应迅速,使瞬时脉冲在没有对线路或器件造成损伤之前就被有效地遏制,二是截止电压比较低,更适用于电池供电的低电压回路环境。
ESD器件防护工作原理

ESD器件防护工作原理这里介绍手机中比较常用的TVS管和压敏电阻。
一、ESD器件的主要性能参数1、最大工作电压(Max Working Voltage)允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值),在此工作状态下ESD器件不导通,保持高阻状态,反向漏电流很小。
2、击穿电压(Breakdown Voltage)ESD器件开始动作(导通)的电压。
一般地,TVS管动作电压比压敏电阻低。
3、钳位电压(Clamping Voltage)ESD器件流过峰值电流时,其两端呈现的电压,超过此电压,可能造成ESD永久性损伤。
4、漏电流(Leakage Current)在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下,流过ESD器件的电流。
一般地,TVS管的反向漏电流是nA级,压敏电阻漏电流是μA级,此电流越小,对保护电路影响越小。
5、电容(Capacitance)在给定电压、频率条件下测得的值,此值越小,对保护电路的信号传输影响越小。
比如硅半导体TVS管的结电容(pF级),压敏电阻的寄生电容(nF级)6、响应时间(Response Time)指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。
一般地,TVS管的响应时间是ns级,压敏电阻是μs级,此时间越小,更能有效的保护电路中元器件。
7、寿命(ESD Pulse Withstanding)TVS技术利用的是半导体的钳位原理,在经受瞬时高压时,会立即将能量释放出去,基本上没有寿命限制;而压敏电阻采用的是物理吸收原理,因此每经过一次ESD事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道,会随着使用次数的增多性能下降,存在寿命限制。
二、TVS管(硅半导体)瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件,利用P-N 结的反向击穿工作原理,将静电的高压脉冲导入地,从而保护了电器内部对静电敏感的元件。
VISHAY威世TVS及ESD二极管选型手册

VISHAY威世TVS及ESD二极管选型手册Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.Vihay是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一.Vihay元件用于工业,计算机,汽车,消费,电信,军事,航空及医疗市场的各种类型的电子设备中.Vihay的全球足迹包括在中国,亚洲其他五个国家/地区,欧洲及美洲设立的制造机构,以及在全球开设的销售办事处.Vihay在技术,成功收购战略,注重降低成本,以及提供“一站式”服务已使该公司成为全球业界的领先者.。
ESD与TVS管

TVS管是表示某种技术或某种特性的器件,ESD管讲的是应用场合来说的, ESD是属于TVS 的。
ESD保护二极管的作用是当电压超过二极管的导通电压的时候,就导通接地放掉,正常信号一般达不到导通电压,不会达到该电压,所以不会通过地损耗,而ESD电压一般超过导通电压,会使二极管导通,ESD电压通过接地放掉,不打坏仪器内部。
所以这个5V应该是这个二极管对持续电压的耐压值。
(ESD电压都是瞬间电压,高电压而没有大电流,不会损坏二极管)TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)二极管等ESD保护器是近几年发展起来的一种固态二极管,专门用于ESD保护.TVS二极管是和被保护电路并联的,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪崩,为瞬态电流提供通路,使内部电路免遭超额电压的击穿或超额电流的过热烧毁.由于TVS二极管的结面积较大,使得它具有泄放瞬态大电流的优点,具有理想的保护作用. 改进后的TVS二极管还具有适应低压电路(<5 V)的特点,且封装集成度高,适用于在印制电路板面积紧张的情况下使用.很低的箝位电压,经过多次ESD过程后不会劣化.这些特点决定了它有广泛的适用范围.TVS瞬态电压抑制这里不论TV是如何产生的,比如直接或者间接的雷击,静电放电,大容量的负载投切等因素导致的浪涌.电压从几伏到几十千伏甚至更高.ESD静电放电保护这里的ES主要是三种模型所表述.其中主要应用是HBM 和MM,简单说,就是人或者设备对器件放电(静电),但是器件不能损坏.典型的HBM CLASS 1C模型规定一个充电1000V-2000V的100pF的电容通过一个1500欧姆的电阻对器件放电.MM模型要比人体模型能量大一些.电容是200pF,电压大概在200-400之间,不过没有串联电阻了.典型的人体模型放电,峰值电流小于0.75A,时间150ns典型的机器模型放电,峰值电流小于8A,时间5ns典型的雷击浪涌(电力线入线处使用的TVS)峰值电流3000A,时间20usESD基本上可以分为三种类型:一是各种机器引起的ESD,二是家俱移动或设备移动引起的ESD,三是人体接触或设备移动引起的ESD。
esd静电管类型

esd静电管类型
ESD静电管(Electrostatic Discharge Protection Devices)是用于电子设备中保护电路免受静电损害的器件。
根据其工作原理和应用,ESD静电管有多种类型,以下是一些常见的类型:
1. 瞬态电压抑制二极管(TVS Diodes):这是一种特殊的晶体二极管,能够在遇到瞬态电压时提供低阻抗路径,从而保护电路不受损坏。
TVS二极管具有快速响应时间和高浪涌电流能力,常用于电子设备的端口保护,如USB端口、HDMI 端口等。
2. 半导体放电管(Semiconductor ESD Protection Devices):这类器件利用半导体材料的击穿机制来提供静电放电通路。
它们通常具有较低的电容和更快的响应速度,适用于高速数据线路和微波电路的ESD保护。
3. 金属氧化物压敏电阻(MOV Diodes):MOV二极管是一种特殊的电阻器件,能够在遇到瞬态电压时提供高阻抗,从而限制电流并防止电路受损。
这种器件常用于电源系统和总线系统的ESD保护。
4. 气体放电管(Gas Discharge Tubes):这类器件利用气体放电原理来提供静电放电通路。
它们通常具有较高的电容和较慢的响应速度,适用于低频、大电流和高电压的应用场景,如电源系统和电机控制系统的ESD保护。
此外,还有一些特殊的ESD静电管,如结型静电保护二极管(Junction ESD Protection Devices)和场效应管(Field-Effect Transistors),这些器件也广泛应用于电子设备的ESD保护中。
在选择合适的ESD静电管时,需要根据具体的应用场景和电路需求进行考虑,如电压等级、电流等级、响应速度、电容值等因素。
TVS,ESD管特性参数及选型

TVS、ESD管特性参数及选型TVS、ESD管特性参数及选型TVS二极管是专门设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭 ESD损害的固态元件。
如果应用得当,TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压,但是却远低于破坏阈值电压。
T VS 相关参数处理瞬时脉冲对器件损害的最好办法是将瞬时电流从敏感器件引开。
TVS 二极管在线路板上与被保护线路并联,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS 二极管便发生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流通过二极管被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。
当瞬时脉冲结束以后,TVS 二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压。
许多器件在承受多次冲击后,其参数及性能会发生退化,而只要工作在限定范围内,二极管将不会发生损坏或退化。
在选择TVS 二极管时,必须注意以下几个参数的选择:1. 最小击穿电压 VBR(M INIM UM BRE AKDOWN VOLT AGE)和击穿电流IR:VBR是TVS最小的击穿电压,在 25℃时,低于这个电压TVS是不会发生雪崩的。
当TVS流过规定的1mA 电流(IR)时,加于TVS 两极的电压为其最小击穿电压VBR。
按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把 VBR分为5%和10%两种。
对于5%的VBR来说,VWM=0.85VBR;对于10%的VBR来说,VWM=0.81VBR。
为了满足IEC61000-4-2 国际标准,TVS二极管必须达到可以处理最小8kV(接触放电)和 15kV(空气放电)的ESD冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。
对于某些有特殊要求的便携设备应用,设计者可以按需要挑选器件。
2. 最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM(RAT E D ST AND-OFF VOLT AGE):VWM这是二极管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,否则二极管会不断截止回路电压;但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在 TVS 工作以前使整个回路面对过压威胁。
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TVS管是表示某种技术或某种特性的器件,ESD管讲的是应用场合来说的, ESD是属于TVS 的。
ESD保护二极管的作用是当电压超过二极管的导通电压的时候,就导通接地放掉,正常信号一般达不到导通电压,不会达到该电压,所以不会通过地损耗,而ESD电压一般超过导通电压,会使二极管导通,ESD电压通过接地放掉,不打坏仪器内部。
所以这个5V应该是这个二极管对持续电压的耐压值。
(ESD电压都是瞬间电压,高电压而没有大电流,不会损坏二极管)
TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)二极管等ESD保护器是近几年发展起来的一种固态二极管,专门用于ESD保护.TVS二极管是和被保护电路并联的,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪崩,为瞬态电流提供通路,使内部电路免遭超额电压的击穿或超额电流的过热烧毁.由于TVS二极管的结面积较大,使得它具有泄放瞬态大电流的优点,具有理想的保护作用。
改进后的TVS二极管还具有适应低压电路(<5 V)的特点,且封装集成度高,适用于在印制电路板面积紧张的情况下使用。
很低的箝位电压,经过多次ESD过程后不会劣化.这些特点决定了它有广泛的适用范围。
TVS瞬态电压抑制
这里不论TV是如何产生的,比如直接或者间接的雷击,静电放电,大容量的负载投切等因素导致的浪涌。
电压从几伏到几十千伏甚至更高。
ESD静电放电保护
这里的ES主要是三种模型所表述.
其中主要应用是HBM 和MM,简单说,就是人或者设备对器件放电(静电),但是器件不能
损坏.
典型的HBM CLASS 1C模型规定一个充电1000V-2000V的100pF的电容通过一个1500欧姆的电阻对器件放电。
MM模型要比人体模型能量大一些.电容是200pF,电压大概在200-400之间,不过没有串联电阻了.
典型的人体模型放电,峰值电流小于0.75A,时间150ns
典型的机器模型放电,峰值电流小于8A,时间5ns
典型的雷击浪涌(电力线入线处使用的TVS)峰值电流3000A,时间20us
ESD基本上可以分为三种类型:一是各种机器引起的ESD,二是家俱移动或设备移动引起的ESD,三是人体接触或设备移动引起的ESD。
这三种种ESD对于半导体器件的生产和电子产品的生产都非常重要.电子产品在使用过程最容易受到第三种ESD的损坏,便携式电子产品尤其容易受到人体接触产生的ESD的损坏。
在一般情况下ESD会损坏与之相连的接口器件,另一种情况是遭受ESD冲击后的器件可能不会立即损坏,而是性能下降导致产品过早出现故障.
当集成电路(IC)经受ESD时,放电回路的电阻通常都很小,无法限制放电电流.例如将带静电的电缆插到电路接口上时,放电回路的电阻几乎为零,造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流,流入相应的IC管脚。
瞬间大电流会严重损伤IC,局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。
ESD对IC的损伤还包括内部金属连接被烧断,钝化层受到破坏,晶体管单元被烧坏。
ESD 还会引起IC的死锁(LATCHUP)。
这种效应和CMOS器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关。
高电压可激活这些结构,形成大电流信道,一般是从VCC到地。
串行接口器件的死锁电流可高达1A。
死锁电流会一直保持,直到器件被断电。
不过到那时,IC通常早已因过热而烧毁了.ESD冲击后可能存在两个不易被发现的问题,一般用户和IEC测试机构使用传统的“环路反馈方法”和“插入方法”进行测试,通常检测不出这两个问题。
一个问题是RS-232接口电路中接收器对发送器产生交叉串扰。
同类产品RS —232接口电路中的ESD保护结构可能对某种波形的ESD或某个ESD冲击电压失效,经过ESD冲击后在接收器输入端和发送器输出端之间形成通路,从而导致接收器对发送器产生交调(图1).如果RS-232接口电路中有关断电路,那么关断期间经过ESD冲击后更容易产生交调。
产生交调后将导致通信失败,而且即使关断工作状态下发送器仍有输出,导致关断失效,使对
方RS—232处在接收状态。
另一个问题是RS-232接口电路对电源产生反向驱动.某些RS-232接口电路中的ESD保护结构经过ESD冲击后可能在输入端与供电电源VCC之间形成电流通路(图2),对供电电源产生反向驱动。
如果供电电源没有吸入电流的能力(通常来讲电源输出回路里有一个正向二极管),这将导致电源电压VCC上升,从而损坏RS—232接口电路和系统内的其它电路。
因为RS-232接口电路输入端的电压在5V到25V之间,使VCC有可能高于9V,超出电源电压的最大范围而烧坏电路。
ESD保护电路最有效的保护措施是介质隔离:用绝缘介质把内部电路和外界隔离开。
1mm厚的普通塑料如PVC,聚酯或ABS能够保护8KV的ESD。
但是实际的介质不可能没有间隙和接缝,所以材料的蠕变和间隙距离非常重要。
LCD显示屏,触摸屏等都有很厚的边角(12mm)隔离内部电路。
ESD保护的第二个方法是屏蔽,防止大的ESD电流冲击内部电路.ESD冲击金属屏蔽外壳时,最初几毫秒会比保护地电压高出许多,屏蔽外壳电压会随着ESD电荷的转移而下降,所以最初的几毫秒内会对内部电路产生二次ESD冲击,所以仅仅使用外部屏蔽还不够,内部电路与屏蔽外壳必须共地,或者把内部电路进行介质隔离.电气隔离也是抑制ESD冲击的一种有效方法,PCB板上安装光耦合器或者变压器,虽然不能完全消除ESD的冲击,但是结合介质隔离和屏蔽可以很好的抑制EDS冲击,光耦合器和变压器尤其适合电源部分.信号通路最好的隔离是光纤,无线和红外线方式。