ESD保護(hù)器件分類「TVS、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器」

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下圖中，放電模型是 8kV、150pF/330Ω、接觸放電。Vpeak 和 Vave（Vave 指的是 30-100ns 之間的平均電壓）越小，代表靜電吸收能力越強(qiáng)，Vpeak 和 Vave 和橫坐標(biāo)構(gòu)成的圖形面積越小，代表靜電能力越強(qiáng)。

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圖 a，沒(méi)有保護(hù)器件時(shí)，Vpeak 最大到 1500V，然后緩慢下降，Vave 也達(dá)到 400V。

圖 b，對(duì) ESD 抑制器來(lái)說(shuō)，Vave 可抑制在 29V，因?yàn)橛|發(fā)電壓的關(guān)系，Vpeak 只能抑制在 500V 左右。

圖 c，100nF 的 MLCC 可能 Vpeak 抑制在 23V 左右，但因?yàn)殡娙輧?nèi)部注入過(guò)多的 ESD 電荷，幾百納秒后又發(fā)生大的電壓峰值。

圖 d，TVS 二極管的 Vpeak 和 Vave 都比較低。

圖 e，壓敏電阻和 TVS 二極管差不多，Vpeak 和 Vave 都比較低，靜電吸收能力強(qiáng)，因?yàn)閴好綦娮鑳?nèi)部帶有電容量成分，在 Vpeak 抑制上比 TVS 更有力。

下圖，帶有 100pF 電容量的壓敏電阻和 100pF 的 MLCC，壓敏電阻的 ESD 性能比 MLCC 好得多，壓敏電阻除了電容的作用外，還有本身壓敏電阻的作用。

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總結(jié)：

1、對(duì)于 MLCC，MLCC 主要是靠電容量沖入 ESD 放電電流，電容量越大，ESD 性能越好；高速信號(hào)中，電容大又會(huì)引起信號(hào)失真，電容量小 ESD 效果不佳，所以一般 MLCC 用在電源上或者是低速信號(hào)上。

2、對(duì)于 TVS，抗 ESD 性能不錯(cuò)，TVS 一般是最常見(jiàn)也是最常用的抗 ESD 器件。TVS 的極間電容可選擇性大，小到 1pF 以下，大的到 50-100pF，所以一般在高速，電源或者是低速電路中都可以使用，高速信號(hào)中選擇極間電容小的 TVS，比如 USB 信號(hào)上選擇小于 1pF 的 TVS，電源和低速信號(hào)，可以選擇極間電容稍大的 TVS，比如幾十 pF。

3、對(duì)于 ESD 抑制器，內(nèi)部電容量一般都是 1pF 以下，因?yàn)?ESD 抑制器的超低電容量，所以 ESD 抑制器的 Vave 特性比 TVS 好，Vpeak 特性比 TVS 差。

4、對(duì)于壓敏電阻來(lái)說(shuō)，價(jià)格比 TVS 低不少，抗 ESD 性能比 TVS 差。壓敏電阻 1pF 以下電容較少，所以高速信號(hào)上使用會(huì)受限，因?yàn)閮?nèi)部電容量成分，一般壓敏電阻的 Vpeak 特性比 TVS 好一點(diǎn)。

今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對(duì)你有幫助，我們下一期見(jiàn)。