ESD与TVS管#优质严制

1、电视显像管是代表某种技术或某种特性的器件，静电放电显像管是关于应用的，静电放电属于电视。静电放电保护二极管的功能是当电压超过二极管的导通电压时，使地导通。正常信号通常不能达到接通电压，也不会达到该电压，因此不会通过接地而丢失。然而，如果静电放电电压通常超过开启电压，二极管将被开启，静电放电电压将通过地面放电，而不会损坏仪器内部。因此，5V应该是二极管对持续电压的耐受电压。(静电放电电压为瞬时电压，高电压无大电流，不会损坏二极管)瞬态电压抑制器(TVS)二极管等静电放电保护器是近年来发展起来的一种固态二极管，专门用于静电放电保护。瞬态电压抑制器二极管与受保护电路并联。当瞬态电压超过电路的正常工作

2、电压时，二极管会发生雪崩，为瞬态电流提供一条通路。保护内部电路，防止过电压击穿或过电流过热。由于TVS二极管结面积大，具有释放瞬态大电流的优点，具有理想的保护功能。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，适合在印刷电路板面积较紧的情况下使用。经过多次静电放电处理后，低箝位电压不会降低。这些特点决定了其广泛的应用范围。瞬态电压抑制在这里，不管电视是如何产生的，例如由直接或间接雷击、静电放电、大容量负载切换和其他因素引起的浪涌，电压范围从几伏到几十千伏甚至更高。静电放电保护这里的专家系统主要由三个模型表示。主要应用是HBM和MM。简单地说，人或设备放电装置(静电)，

3、但装置不能损坏。典型的HBM CLASS 1C型号规定，从1000 v至2000 v充电的100pF电容通过1500欧姆电阻对器件放电。模型的能量大于人体模型的能量。电容为200pF，电压约为200-400，但没有串联电阻。典型人体模型放电的峰值电流小于0.75安，时间为150毫微秒典型的机器模型放电，峰值电流小于8A，时间为5ns典型的雷电浪涌(用于输入电力线的瞬态电压抑制器)的峰值电流为3000安，时间为20微秒静电放电基本上可分为三种类型：各种机器引起的静电放电、家具运动或设备运动引起的静电放电、人体接触或设备运动引起的静电放电。这三种静电放电对半导体器件和电子产品的生产非常重要。电子产

4、品在使用过程中最容易受到第三类静电放电的影响，而便携式电子产品尤其容易受到人体接触引起的静电放电的影响。在正常情况下，静电放电会损坏与其相连的接口设备。在另一种情况下，器件可能不会在静电放电冲击后立即损坏，但性能下降会导致产品过早失效。当集成电路受到静电放电时，放电电路的电阻通常很小，不能限制放电电流。例如，当带有静电的电缆插入电路接口时，放电电路的电阻几乎为零，导致数十安培的瞬时放电峰值电流流入相应的集成电路引脚。瞬时高电流会严重损坏集成电路，局部加热甚至会熔化硅片。静电放电对集成电路的损害还包括内部金属连接的烧损、钝化层的破坏和晶体管单元的烧损。静电放电也会导致集成电路死锁。这种效应与互补

5、金属氧化物半导体器件中类似晶闸管的结构单元的激活有关。高电压可以激活这些结构，形成一个大电流通道，通常从VCC到地面。串行接口设备的死锁电流可能高达1A。死锁电流将一直存在，直到设备断电。然而，到那时，集成电路通常会因过热而烧毁。静电放电冲击后，可能会有两个不容易发现的问题。普通用户和IEC测试机构使用传统的“回路反馈法”和“插入法”进行测试，但通常这两个问题都无法检测到。一个问题是RS-232接口电路中的接收器对发射器产生串扰。类似产品的RS -232接口电路中的静电放电保护结构，在一定的波形或静电放电脉冲电压下，可能无法进行静电放电。静电放电脉冲后，接收器的输入端和发射器的输出端之间会形成

6、一条路径，导致接收器对发射器产生互调(图1)。如果RS-232接口电路关闭，在关闭过程中，静电放电冲击后更容易产生互调。互调后，通信将失败，即使发射机关闭，仍然会有输出，这将导致关闭失败，使其他RS-232处于接收状态。另一个问题是RS-232接口电路对电源产生反向驱动。一些RS-232接口电路中的静电放电保护结构可能在静电放电影响后在输入端和电源VCC之间形成电流路径(图2)，这将反向驱动电源。如果电源没有吸收电流的能力(一般来说，在电源输出回路中有一个正向二极管)，这将导致电源电压VCC上升，从而损坏RS-232接口电路和系统中的其他电路。由于RS-232接口电路输入端的电压在5V至25V

7、之间，VCC可能高于9V，超过电源电压的最大范围，烧毁电路。静电放电保护电路最有效的保护措施是介质隔离：内部电路用绝缘介质与外部隔离。1毫米厚的聚氯乙烯、聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等普通塑料可保护8KV静电放电。然而，实际介质不可能没有缝隙和接缝，因此材料的蠕变和缝隙距离非常重要。液晶屏和触摸屏有厚角(12毫米)来隔离内部电路。静电放电保护的第二种方法是屏蔽，以防止大的静电放电电流影响内部电路。当静电放电冲击金属屏蔽壳时，屏蔽壳的电压在最初的几毫秒内将远远高于保护接地的电压，并且屏蔽壳的电压将随着静电放电电荷的转移而下降，因此在最初的几毫秒内将对内部电路产生二次静电放电冲击，因此仅使用外部屏蔽是不够的。内部电路和屏蔽壳必须共同接地，或者内部电路必须绝缘。电气隔离也是抑制静电放电