ESD静电二极管选型技巧

从零教学系列——学会ESD选型ESD（Electro-Static discharge）的意思是“静电释放”。

ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。

因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。

 通常，电路中通常采用TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管，又称为瞬态抑制二极管，是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。

当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。

 什幺是ESD？ 众所周知，物体会在与其他物体的接触与摩擦中产生并积累电荷。

举个例子，人类的皮肤经常会在与物体的接触和摩擦中失去电子，从而积累正电荷。

当这个积累了很多正电荷的物体与一个导体距离非常近或接触的时候，电子将会快速从导体转移到积累正电荷的物体上，这个电子快速转移的过程就是静电释放，英文简称ESD。

当你在干燥的天气脱了大衣又去抓金属门把手的时候，我相信你就知道ESD是什幺了。

 一般而言，ESD可能会高达上千伏特，这会对比较敏感的半导体和集成电路造成损害。

ESD在集成电路系统中对裸露在外的接口有非常重要的作用，当带有电荷的物体比如人类靠近或者接触这些接口的时候，ESD电流会释放在PCB上，这很容易对电路造成损害。

 为了防止系统损伤，我们可以在靠近接口的位置放置一个ESD保护二极管。

当ESD静电打上接口时，ESD保护二极管会将电流引向地，从而起到保。

ESD二极管选择参数引言静电放电（Electrostatic Discharge，简称ESD）是指由于静电的积累而导致的突发放电现象。

ESD事件可以对电子设备和元器件造成严重的损害，例如引起功能失效、数据丢失或器件完全损坏。

为了保护电子设备免受ESD的影响，常常需要在电路中使用ESD保护元件，其中ESD二极管是一种常用的解决方案。

本文将从ESD二极管的基本原理、选择参数以及应用注意事项等方面进行详细介绍，以帮助读者了解如何正确选择和使用ESD二极管。

ESD二极管的基本原理ESD二极管（ESD Diode）是一种可控的击穿二极管，也称作防护二极管（Protection Diode）。

ESD二极管通常由静电击穿电压比较低的反向击穿结构构成，用于提供对静电放电的保护。

ESD二极管通常由硅材料制成，具有快速响应时间、低电压降和高电流负载能力等特点。

当外部静电放电事件发生时，ESD二极管会迅速响应并将电流导向地或电源，有效保护被保护器件。

ESD二极管的选择参数选择适合的ESD二极管参数对于正确实现ESD保护至关重要。

下面是一些常见的ESD二极管的选择参数说明：1. 反向击穿电压（Vr）反向击穿电压是指ESD二极管在反向工作电压下发生击穿的电压，也是表征ESD二极管耐受静电放电能力的重要指标。

根据设计需求，选择一个适当的反向击穿电压是非常重要的。

一般来说，反向击穿电压应大于预期的最高工作电压。

2. 响应时间（tR）ESD二极管的响应时间是指从外部静电放电事件开始到ESD二极管完全响应并进入低阻态的时间。

响应时间越短，ESD二极管对静电放电的保护效果越好。

选择具有快速响应时间的ESD二极管可以提供更好的ESD保护。

3. 最大浪涌能量最大浪涌能量是指在一定时间内ESD二极管能够吸收的能量。

选择具有更高最大浪涌能量的ESD二极管可以提供更好的ESD保护能力。

4. 最大工作电流最大工作电流是指ESD二极管在正向工作电流模式下能够持续工作的最大电流。

esd二极管选择参数ESD二极管选择参数引言：静电放电（Electrostatic Discharge，简称ESD）是电子设备在使用或制造过程中常见的一种现象，其产生的能量会对电子器件造成损坏，甚至导致设备的失效。

为了防止ESD对电子设备造成损害，人们通常会选择ESD二极管来保护电路。

本文将探讨ESD二极管选择的一些关键参数。

1. 工作电压（Working Voltage）：ESD二极管的工作电压是指在正常工作条件下，二极管能够承受的最大电压。

选择合适的工作电压是确保二极管能够正常工作的关键。

如果工作电压过低，二极管可能不能有效地保护电路免受ESD的影响；而如果工作电压过高，二极管可能会在正常工作条件下被击穿。

因此，在选择ESD二极管时，需要根据电路的工作电压来确定合适的工作电压范围。

2. 阻抗（Impedance）：ESD二极管的阻抗是指在正常工作条件下，二极管对电路的阻碍程度。

阻抗越低，ESD二极管对电路的保护越好。

因此，选择阻抗尽可能低的ESD二极管可以有效地保护电路免受ESD的影响。

3. 响应时间（Response Time）：ESD二极管的响应时间是指从接收到ESD脉冲到二极管开始工作的时间。

响应时间越短，ESD二极管对电路的保护越快速。

在选择ESD二极管时，需要考虑电路对于ESD的响应时间要求，并选择响应时间符合要求的二极管。

4. 静电放电能量（ESD Rating）：ESD二极管的静电放电能量是指二极管能够承受的最大ESD能量。

选择具有足够高的ESD能量承受能力的二极管可以确保电路免受ESD的影响。

5. 尺寸（Package Size）：ESD二极管的尺寸是指二极管所采用的封装尺寸。

尺寸越小，可以在电路设计中更方便地布局ESD保护电路。

因此，在选择ESD二极管时，需要根据电路的封装要求和布局空间来确定合适的尺寸。

6. 价格（Price）：ESD二极管的价格是选择的一个重要考虑因素。

ESD原理选型应用ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是一种自然现象，当两个静电带电物体接触或者靠近时，如果存在电荷不平衡，电荷就会通过放电的方式进行平衡，产生电流。

这种放电过程会瞬间释放非常高的电压和电流，对电子设备和电路造成永久性损坏。

因此，为了保护电子设备免受ESD影响，需要在设计阶段选择合适的ESD保护原理和组件，并且在应用中正确使用。

在选择ESD保护原理时，需要考虑以下几个因素：1.触发电压：ESD保护器件的触发电压是指保护器件能够开始导通的最低电压。

触发电压越低，ESD保护越好。

2.响应时间：ESD保护器件的响应时间是指从遭受ESD到开始导通的时间。

响应时间越短，ESD保护越好。

3.最大工作电压：ESD保护器件的最大工作电压是指保护器件能够承受的最大电压。

最大工作电压越高，ESD保护越好。

4.电流能力：ESD保护器件的电流能力是指在承受ESD过程中能够通过的最大电流。

电流能力越高，ESD保护越好。

根据具体应用需求，可以选择以下几种常见的ESD保护原理：1. TVS（Transient Voltage Suppression）二极管：TVS二极管是一种非常常见的ESD保护元件。

它能够快速响应，自动启动保护电路来吸收ESD放电。

TVS二极管具有很高的电流能力和瞬态电压抑制能力，特别适合对抗快速上升的ESD电压脉冲。

2.金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）：由于MOSFET具有低导通电阻和高电流能力，可以用于ESD保护。

当静电放电作用在MOSFET上时，MOSFET会迅速导通并吸收静电放电，从而保护电路不受损害。

3.电流限制器：电流限制器是一种能够限制通过电路的电流的元件。

在ESD保护中，电流限制器可以用于限制通过ESD放电的电流，从而降低对受保护电子设备的损害。

4. 触发二极管（Trigger Diode）：触发二极管是一种具有低触发电压的特殊二极管。

当ESD放电的电压达到触发电压时，触发二极管将导通，并开始保护电路。

esd二极管的主要参数摘要：一、ESD 二极管的概念与作用二、ESD 二极管的主要参数1.钳位能力2.响应速度3.电容4.电流5.电压三、ESD 二极管的应用领域四、ESD 二极管的优点及选购注意事项正文：一、ESD 二极管的概念与作用ESD 二极管，即静电放电保护二极管，是一种用于静电防护的半导体器件。

其主要作用是在电路中对静电放电进行保护，防止静电放电对电路造成损害。

二、ESD 二极管的主要参数1.钳位能力：ESD 二极管的钳位能力是指其能够在多大的电压范围内限制电压波动。

当电路中出现静电放电时，ESD 二极管能够快速响应，将电压限制在安全范围内，保护电路免受损坏。

2.响应速度：ESD 二极管的响应速度是指其对静电放电的反应速度。

ESD二极管具有较快的响应速度，能够在纳秒级别内快速响应，有效抑制静电放电对电路的影响。

3.电容：ESD 二极管的电容是指其存储电荷的能力。

低电容的ESD 二极管可以减少对电路中信号的影响，保持信号的完整性。

4.电流：ESD 二极管的电流是指其导通电流。

当电路中出现静电放电时，ESD 二极管能够迅速导通，将电流引入地线，消除静电放电对电路的影响。

5.电压：ESD 二极管的电压是指其工作电压范围。

ESD 二极管通常具有较低的工作电压，以降低对电路中其他元件的影响。

三、ESD 二极管的应用领域ESD 二极管广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域，如USB 接口、HDMI 接口、显示器接口等，以保护电路免受静电放电的损害。

四、ESD 二极管的优点及选购注意事项ESD 二极管具有体积小、钳位能力强、响应速度快、电容低、电流大、电压低等优点，是静电防护的理想选择。

干货：ESD静电保护二极管选型方法和技巧（图文并茂）一、ESD静电二极管工作原理ESD（Electrostatic Discharge Protection Devices），静电保护元器件，又称瞬态电压抑制二极管阵列（TVS Array），是由多个TVS 晶粒或二极管采用不同的布局设计成具有特定功能的多路或单路ESD 保护器件，主要应用于各类通信接口静电保护，比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等接口中。

专业保护器件供应商东沃电子ESD静电保护器件，封装形式多样，从单路的SOD-323到多路的SOT-23、SOT-143、SOT23-6L、SOIC-8、QFN-10等。

电路设计工程师可以根据电路板布局及接口类型选择不同封装形式的ESD静电保护二极管。

目前东沃电子（DOWOSEMI）供应的ESD静电保护二极管产品主要分为：· 单通道ESD和EOS保护器件· 低电容ESD静电二极管· 标准电容ESD静电二极管· 低压ESD静电二极管· 高功率ESD静电二极管二、ESD静电二极管特性· 低电容，最低可达到零点几皮法；· 快速响应时间：通常小于1.0PS；· 体积小，小型化器件，节约PCB空间；· 工作电压可以根据IC的工作电压设计，比如：2.8V、3.3V、5V、12V、15V等等；· 灵活度高，可以根据应用需求设计电容、封装形式、浪涌承受能力等参数；· 封装形式多样化，目前东沃电子拥有的ESD封装有：QFN-0201、SOD-882、DFN1006-3L、SOT-523、SOD-523、QFN-10、SOD-123S、SOD-323、SOT-23、SOT-143、SOT-363、SOT23-6L、SOIC-8、SOIC-16 等；三、ESD静电二极管选型指南1）ESD静电二极管的截止电压要大于电路中最高工作电压；2）脉冲峰值电流IPP 和最大箝位电压VC 的选择，要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适IPP的型号，需要注意的是，此时的VC 应小于被保护晶片所能耐受的最大峰值电压；3）用于信号传输电路保护时，一定要注意所传输信号的频率或传输速率，当信号频率或传输速率较高时，应选用低电容系列的ESD静电二极管；4）根据电路设计布局及被保护线路数选择合适的封装。

esd保护二极管参数ESD保护二极管是一种用于保护电子设备免受静电放电（ESD）损害的重要元件。

它在电子设备中起到了关键的作用，能够有效地吸收和分散静电能量，保护设备免受损坏。

本文将从ESD保护二极管的参数入手，介绍其重要性、工作原理以及常见的参数。

ESD保护二极管的参数是评估其性能和适用性的重要指标。

以下是一些常见的ESD保护二极管参数：1. 静电击穿电压（ESD Rating）：静电击穿电压是指ESD保护二极管能够承受的最大静电放电电压。

一般来说，静电击穿电压越高，说明ESD保护二极管对静电放电的抵抗能力越强，保护效果越好。

2. 耗散功率（Power Dissipation）：耗散功率是指ESD保护二极管能够承受的最大功率。

在正常工作状态下，ESD保护二极管会将静电能量转化为热能进行耗散。

耗散功率越大，说明ESD保护二极管能够吸收和分散更多的静电能量，保护设备的能力越强。

3. 容量（Capacitance）：容量是指ESD保护二极管两端之间的电容。

ESD保护二极管的容量会对信号传输产生影响，因此需要根据具体应用场景选择合适的容量。

一般来说，容量越小越好，以减少对信号的影响。

4. 动态电阻（Dynamic Resistance）：动态电阻是指ESD保护二极管在工作时的电阻值。

它能够衡量ESD保护二极管对静电放电的响应速度，越小越好。

动态电阻的大小直接影响到ESD保护二极管的保护效果，因此需要根据具体需求选择合适的动态电阻。

5. 电流（Current）：电流是指ESD保护二极管能够承受的最大电流。

在静电放电时，ESD保护二极管需要能够承受瞬时的大电流。

因此，较高的电流能力是ESD保护二极管的重要参数。

6. 响应时间（Response Time）：响应时间是指ESD保护二极管从静电放电开始到吸收和分散静电能量的时间。

响应时间越短，ESD 保护二极管对静电放电的响应速度越快，保护效果越好。

7. 封装类型（Package Type）：封装类型是指ESD保护二极管的外包装形式。

ESD器件ESD器件概述ESD保护元件的作用是转移来自敏感元件的ESD应力，使电流流过保护元件而非敏感元件，同时维持敏感元件上的低电压；ESD保护元件还应具有低泄漏和低电容特性，不会降低电路功能；不会对高速信号造成损害，在多重应力作用下保护元件的功能不会下降。

瞬态电压抑制器(TVS)、压敏电阻和聚合物是近几年发展起来的几种专用ESD保护元件。

其中前两种元件均采用电压钳位的方式进行保护，采用带导电粒子的聚合物则是采用消弧(crowbar)保护策略。

压敏电阻和聚合物支持双向保护，但TVS可支持单向或双向保护。

传统的压敏电阻虽然在成本上具有一定优势，但它存在的一个最大问题是体积太大，无法满足手持设备的封装要求。

事实上，与压敏电阻相比，基于硅材料的TVS和聚合物材料ESD具有更好的钳制性能、更低的泄漏和更长的使用寿命。

高分子聚合物和TVS在多重应力下仍然可保持强大的性能，而压敏电阻则会随着使用次数的增多性能下降。

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，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。

“TVS技术的原理就好像传统的打太极，可以轻松释放掉能量而不是直接与之对抗”。

这样做的好处是器件不会受到损害，基本上没有寿命限制。

从现场展示的TVS与压敏电阻的钳制电压曲线来看，TVS器件可以在极短时间内将输入的大电压钳制到5至6伏的水平，而压敏电阻的曲线则下降得非常缓慢，并且无法达到TVS 器件的效果。

这表明TVS器件在响应时间和钳制性能方面均优于压敏电阻。

几种ESD器件的比较1、普通二极管，只能起到箝制电压的作用，不能响应高达几百兆频率的ESD脉冲。

2、压敏电阻/热敏电阻/PTC，压敏电阻抗一次ESD脉冲后特性就会改变，而ESD 保护器件抗几万次也不会改变特性。

3、压敏电阻能承受更大的浪涌电流，而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大，最大可达几十kA到上百kA；但压敏电阻的非线性特性较差，大电流时限制电压较高，低电压时漏电流较大。

esd 器件选型方法我们需要明确什么是esd器件。

ESD（Electrostatic Discharge）中文译为静电放电，是指在电子器件中由于静电积累而引起的瞬时放电现象。

ESD器件是用于保护电子设备免受静电放电的损害，它能够吸收和分散静电放电的能量，从而保护电路不受损坏。

选择合适的esd器件对于保护电子设备的可靠性和稳定性至关重要。

在进行esd器件选型时，我们需要考虑以下几个方面：1. 电路需求：首先，我们需要明确电路的特点和需求。

例如，工作电压范围、工作电流、工作温度等。

这些参数将直接影响我们对esd器件的选择。

2. 处理能力：esd器件的处理能力是指其能够吸收和分散静电放电能量的能力。

一般来说，处理能力越大，器件对静电放电的保护效果越好。

因此，在选型时，我们需要根据实际需求选择合适的处理能力。

3. 响应速度：esd器件的响应速度是指其在面对静电放电时的反应速度。

响应速度越快，器件对静电放电的保护效果越好。

在选型时，我们需要根据实际需求选择响应速度适当的器件。

4. 封装类型：esd器件的封装类型也是需要考虑的因素之一。

常见的封装类型有SOT、SOT23、SOT323、SOT523等。

不同的封装类型适用于不同的应用场景。

在选型时，我们需要根据实际需求选择合适的封装类型。

5. 供应商可靠性：esd器件的供应商可靠性也是我们需要考虑的因素之一。

选择有信誉和口碑的供应商可以确保我们获得质量可靠的esd器件。

选择合适的esd器件需要综合考虑电路需求、处理能力、响应速度、封装类型以及供应商可靠性等因素。

只有在全面考虑这些因素的基础上，我们才能选择到最适合我们应用场景的esd器件，从而保护电子设备的可靠性和稳定性。

ESD二极管的主要参数概述E S D（El ec tr os ta ti c Di sc ha rg e）二极管是一种能够保护电子器件免受静电放电（E SD）损害的重要组件。

它能够在静电放电事件时提供低阻抗的路径，将静电放电能量传递到地。

本文将介绍E SD二极管的主要参数，帮助读者更好地了解和选择合适的E SD二极管。

额定的最大静电放电电压（V r w m）和忍受的最大静电放电电压（Vb r）E S D二极管的额定的最大静电放电电压（V r wm）是指在正常操作条件下，二极管能够安全承受的最大静电放电电压。

超过这个电压，二极管可能会被损坏。

而忍受的最大静电放电电压（V br）是指在一次过载静电放电情况下，二极管能够安全承受的最大电压。

通常，V br要高于V rw m，以确保在过载情况下能够保护电子器件。

静电放电能量（E s d w）静电放电能量是在二极管接收到静电放电事件时，被吸收和转化的能量大小。

它能够衡量二极管抵抗静电放电的能力，通常以焦耳（J）为单位进行标示。

具有更高能量处理能力的二极管，能够更好地保护被保护器件免受静电放电损害。

最大峰值电流（I p p）最大峰值电流是指在静电放电事件期间，二极管所能承受的最大峰值电流。

这个参数和静态电流特性密切相关。

当静电放电事件发生时，二极管将尽快打开，提供低阻抗路径，以便保护被保护器件。

最大峰值电流的大小将决定二极管能够承受多大的电流冲击，从而保护被保护器件。

额定工作温度范围（T j）E S D二极管的额定工作温度范围（Tj）是指二极管可靠工作的温度范围。

在这个温度范围内，二极管应能够正常工作，并保持其特性。

超出额定工作温度范围，二极管可能会出现性能下降或失效。

额定功率（P d）额定功率是指二极管在正常操作条件下能够持续耗散的最大功率。

过高的功率可能导致二极管过热，从而功率失效。

因此，选择合适的ES D二极管时，我们需要确保其额定功率能够满足应用需求。