ESD器件的主要性能参数

ESD器件的主要性能参数

为了防止电子产品收到静电、浪涌、过电压的损坏，我们需要使用静电防护器件来保护系统免受损坏以及干扰，常见的保护器件如下所示：

• TVS二极管
• ESD二极管
• 气体放电管
• 压敏电阻
• TSS二极管

我们使用在电子产品中需要注意的事项如下：

1、最大工作电压(Max Working Voltage)

允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值)，在此工作状态下ESD器件不导通，保持高阻状态，反向漏电流很小。以上器件该值都可以定制，只是抗压等级越高相应的体积越大。

2、击穿电压(Breakdown Voltage)

ESD器件开始动作(导通)的电压。一般地，TVS管动作电压比压敏电阻低、气体放电管击穿电压较高。

3、钳位电压(Clamping Voltage)

ESD器件流过峰值电流时，其两端呈现的电压，超过此电压，可能造成ESD永久性损伤。

4、漏电流(Leakage Current)

在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下，流过ESD器件的电流。一般地，TVS管的反向漏电流是nA级，压敏电阻漏电流是μA级，此电流越小，对保护电路影响越小。

5、电容(Capacitance)

在给定电压、频率条件下测得的值，此值越小，对保护电路的信号传输影响越小。比如硅半导体TVS管的结电容(pF级)，压敏电阻的寄生电容(nF级)。

6、响应时间(Response Time)

指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。一般地，TVS管的响应时间是ns级，压敏电阻是μs级，气体放电管比压敏电阻要慢。此时间越小，更能有效的保护电路中元器件。

7、寿命(ESD Pulse Withstanding)

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，基本上没有寿命限制；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，会随着使用次数的增多性能下降，存在寿命限制。

寄生参数

除此之外，我们需要考虑这些元器件对应的寄生参数，常见的包含寄生电容以及寄生电感。
寄生电容：因为这些器件主要应用于数据线上，因此寄生电容可能导致数据线总线电容变大，总线电容增大将会导致数据信号波形上升和下降沿发生变化，影响数据速率。
寄生电感：寄生电感不会导致信号波形变化，但是因为防护器件是将过多能量很快泄放到地平面，而这些信号是瞬间高速信号，所以引脚寄生电感将会阻碍这些变化，影响实际的效果。

2019-6-20 _于深圳