ESD保護器件分類「TVS、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器」
2020/7/24 11:57:21 點擊：
ESD 保護器件主要有 4 大類，TVS 二極管、壓敏電阻、積層貼片電容器（MLCC）、ESD 抑制器，各個器件的應用場景也不太一樣。
如下是幾種保護器件的特征。
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，Vpeak 和 Vave 和橫坐標構成的圖形面積越小，代表靜電能力越強。
圖 a，沒有保護器件時，Vpeak 最大到 1500V，然后緩慢下降，Vave 也達到 400V。
圖 b，對 ESD 抑制器來說，Vave 可抑制在 29V，因為觸發電壓的關系，Vpeak 只能抑制在 500V 左右。
圖 c，100nF 的 MLCC 可能 Vpeak 抑制在 23V 左右，但因為電容內部注入過多的 ESD 電荷，幾百納秒后又發生大的電壓峰值。
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，因為壓敏電阻內部帶有電容量成分，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。
總結：
1、對于 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；高速信號中，電容大又會引起信號失真，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上。
2、對于 TVS，抗 ESD 性能不錯，TVS 一般是最常見也是最常用的抗 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，高速信號中選擇極間電容小的 TVS，比如 USB 信號上選擇小于 1pF 的 TVS，電源和低速信號，可以選擇極間電容稍大的 TVS，比如幾十 pF。
3、對于 ESD 抑制器，內部電容量一般都是 1pF 以下，因為 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、對于壓敏電阻來說，價格比 TVS 低不少，抗 ESD 性能比 TVS 差。壓敏電阻 1pF 以下電容較少，所以高速信號上使用會受限，因為內部電容量成分，一般壓敏電阻的 Vpeak 特性比 TVS 好一點。
今天的文章內容到這里就結束了，希望對你有幫助，我們下一期見。
ESD保護器件 MLCC ESD抑制器 壓敏電阻
如下是幾種保護器件的特征。
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，Vpeak 和 Vave 和橫坐標構成的圖形面積越小，代表靜電能力越強。
圖 a，沒有保護器件時，Vpeak 最大到 1500V，然后緩慢下降，Vave 也達到 400V。
圖 b，對 ESD 抑制器來說，Vave 可抑制在 29V，因為觸發電壓的關系，Vpeak 只能抑制在 500V 左右。
圖 c，100nF 的 MLCC 可能 Vpeak 抑制在 23V 左右，但因為電容內部注入過多的 ESD 電荷，幾百納秒后又發生大的電壓峰值。
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，因為壓敏電阻內部帶有電容量成分，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。
總結：
1、對于 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；高速信號中，電容大又會引起信號失真，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上。
2、對于 TVS，抗 ESD 性能不錯，TVS 一般是最常見也是最常用的抗 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，高速信號中選擇極間電容小的 TVS，比如 USB 信號上選擇小于 1pF 的 TVS，電源和低速信號，可以選擇極間電容稍大的 TVS，比如幾十 pF。
3、對于 ESD 抑制器，內部電容量一般都是 1pF 以下，因為 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、對于壓敏電阻來說，價格比 TVS 低不少，抗 ESD 性能比 TVS 差。壓敏電阻 1pF 以下電容較少，所以高速信號上使用會受限，因為內部電容量成分，一般壓敏電阻的 Vpeak 特性比 TVS 好一點。
今天的文章內容到這里就結束了，希望對你有幫助，我們下一期見。
ESD保護器件 MLCC ESD抑制器 壓敏電阻
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