付出正确的电路保护费

作者：PhillipHavens ChadMarak 时间：2014-10-28 来源：电子产品世界

加入技术交流群
- 扫码加入
  和技术大咖面对面交流
  海量资料库查询

编者按：　　摘要：本文通过采用合适的过电流和过电压保护元件，生产商可保证其产品成为用户生活不可或缺的一部分。选择正确的保护元件也保证了各应用产品符合安全和功能因素相关的规章条例的要求。　　许多用户都没有意识到他们自己每天在使用的电子设备存在着最大的风险。电路保护是所有电子设备必有的特性——不论是车载、家用或是工用电子设备——因为只要人体接触含敏感电子半导体的器件，就会出现ESD(静电放电)现象。　　如果周围的空气特别干燥，比如天气正好非常炎热或非常寒冷，刚把

　　2 保护很重要

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/264532.htm

　　如果想要电子消费产品抵抗住ESD事件，继续按原设计发挥功效，至关重要的是选择正确的ESD保护器件——通称称作瞬态电压抑制二极管(TVS)阵列。动态电阻是需要考虑的关键性ESD保护参数之一，甚至可能是选择保护元件的最重要的参数。任意一种保护解决方案都具有与其箝制电压特性相关的固有电阻值。理想情况下，固有电阻应最低，以保证保护解决方案在发生浪涌时具备最低阻抗接地回路。

　　图2原理图描述了这个问题。在ESD事件中，箝制器件打开，从高阻抗标称状态变为低阻抗。如果串联电阻较高，保护元件生成高电压(V=IR)，即集成电路(IC)受到的有效保护降低。如果串联电阻较低，保护元件生成的电压也会降低，反过来降低集成电路(IC)受ESD影响的程度。这种较低的动态电阻(箝制模式下保护元件的电阻值)使得大部分浪涌电流绕开集成电路(IC)而接地，如图2所示。力特TVS二极管阵列专为获得最低动态电阻值而设计，因而能够将保护元件的总体压降减至最低，把流经保护元件而非保护性集成电路的电流增至最大。

　　一般来说，较之于诸如聚合体或陶瓷之类的技术，由于本身具有较低的动态电阻，半导体保护器件能够提供最好的ESD保护。通常，半导体类元件的动态电阻范围为0.2Ω~3.0Ω，具体取决于供应商的产品设计，而陶瓷解决方案(电容相同)所提供的动态电阻的范围平均为2Ω~5Ω。

　　图3的曲线显示了各元件通入8kV ESD瞬变时，硅元件及其相应的压敏电阻之间允通能量的差异，着重强调了前缘开启电压和最终箝制电压之间的差异。曲线(箭头)之间的面积从集成电路(IC)和芯片组必须要抵抗多少能量才能防止潜在损伤或过早失效方面表现了两种元件之间的差异。

　　3 根据标准提供保护

　　电子消费产品的种类和持续发展似乎没有尽头：LCD电视、智能手机、平板电脑、电子书阅读器、机顶盒、游戏机、数码相机、音频播放器及凡此种种。尽管品类繁多，此类设备通常配置相同的端口或连接。作为此类设备与外部世界的接口，此类连接需要ESD保护。几乎所有的电子消费产品都具有以下功能接口：

　　● AC输入/输出
　　● DC输入/输出
　　● 电池组
　　● 键盘/按钮
　　● 视频信号(HDMI、S-Video、复合视频、LCD模件)
　　● 音频输出
　　● 低速数据接口(USB1.1、IEEE 1394、RS 232C、RS 485)
　　● 高速数据接口(USB2.1、USB3.0、10BaseT、100BaseT、1000BaseT)
　　● CATV/RF输入/输出

　　以上某此功能必须符合国家安全标准的规定，也就是说，需要过电流和过电压保护。其他功能也需要免受诸如ESD之类的环境因素的影响，但也需要防止附近高电感性负载设备循环打开和关闭(如真空吸尘器)所导致的的雷击电涌或EFT(脉冲群)。