【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應(yīng)用】便攜式設(shè)備如筆記本電腦、手機(jī)、PDA、MP3播放器等,由于頻繁與人體接觸極易受到靜電放電(ESD)的沖擊,如果沒(méi)有選擇合適的保護(hù)器件,可能會(huì)造成機(jī)器性能不穩(wěn)定,或者損壞。更壞的情況是查不出確切的原因,使用戶誤認(rèn)為是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題而損壞企業(yè)信譽(yù)。
一般情況下,對(duì)此類設(shè)備暴露在外面可能與人體接觸的端口都要求進(jìn)行防靜電保護(hù),如鍵盤(pán)、電源接口、數(shù)據(jù)口、I/O口等等。現(xiàn)在比較通用的ESD標(biāo)準(zhǔn)是IEC61000-4-2,應(yīng)用人體靜電模式,測(cè)試電壓的范圍為2kV~15kV(空氣放電),峰值電流最高為20A/ns,整個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間不超過(guò)60ns。在這樣的脈沖下所產(chǎn)生的能量總共不超過(guò)幾百個(gè)微焦?fàn)?,但卻足以損壞敏感元器件。
便攜式設(shè)備所采用的IC器件大多是高集成度、小體積產(chǎn)品,精密的加工工藝使硅晶氧化層非常薄,因而更易擊穿,有的在20V左右就會(huì)受到損傷。傳統(tǒng)的保護(hù)方法已不再普遍適用,有的甚至還會(huì)造成對(duì)設(shè)備性能的干擾。
TVS二極管的特點(diǎn)
可用于便攜式設(shè)備的ESD保護(hù)器件有很多,例如設(shè)計(jì)人員可用分立器件搭建保護(hù)回路,但由于便攜設(shè)備對(duì)于空間的限定以及避免回路自感,這種方法已逐漸被更加集成化的器件所替代。多層金屬氧化物器件、陶瓷電容還有二極管都可以有效地進(jìn)行防護(hù),它們的特性及表現(xiàn)各有不同,TVS二極管在此類應(yīng)用中的獨(dú)特表現(xiàn)為其贏得了越來(lái)越大的市場(chǎng)。
TVS二極管最顯著的特點(diǎn)一是反應(yīng)迅速,使瞬時(shí)脈沖在沒(méi)有對(duì)線路或器件造成損傷之前就被有效地遏制,二是截止電壓比較低,更適用于電池供電的低電壓回路環(huán)境。另外對(duì)TVS二極管設(shè)計(jì)的改進(jìn)使其具有更低的漏電流和結(jié)電容,因而在處理高速率傳導(dǎo)回路的靜電沖擊時(shí)有更理想的性能表現(xiàn)(圖1)。
TVS二極管的優(yōu)勢(shì)