ESD保护二极管是什么 ESD保护二极管其工作原理及作用

Release time：2022-07-26
author：Ameya360
source：网络
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    静电保护元件(ElertroStaticDischarged Protection)防静电管ESD静电二极管简称ESD,是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。本文Ameya360电子元器件采购网收集整理了一些资料，期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

ESD保护二极管是什么 ESD保护二极管其工作原理及作用

    ESD保护二极管是什么?esd在电子行业本意是静电放电，现在引申可理解为防静电，静电防护等意思。esd二极管，静电和放电是一样的。esd保护二级管的原理是当电压超过二极管的导通电压的时就导通接地放电，正常信号都达不到导通电压不会通过地损耗，而esd电压超过导通电压通过接地放掉，防止损害内部。

    ESD二极管工作原理当系统没有异常干扰时，正常工作时，ESD静电保护二极管可以忽略不计，不起任何作用。但是当外部接口电压超过ESD二极管的击穿电压时，ESD二极管开始起作用，并将电流分流到地。

    ESD有三种模型，分别是人体模型（HBM）ESD（为了芯片生产、组装、运输过程而设计）、带电装置模型（CDM）ESD（为了芯片生产、组装、运输过程而设计）、IEC61000-4-2 ESD（为日常使用设计）。其中IEC61000-4-2等级为日常接触等级，正常情况下，分为4级：

    等级1：接触放电电压2KV、空气放电电压2KV等级2：接触放电电压4KV、空气放电电压4KV等级3：接触放电电压6KV、空气放电电压8KV等级4：接触放电电压8KV、空气放电电压15KVESD二极管的选型方法那么，重点问题来了，ESD二极管那么多，如何正确选型呢？

    1）计算接口信号幅值的范围来确定ESD保护产品的工作电压。

    2）根据信号类型决定使用单向或双向的ESD静电保护二极管。单通道双向ESD二极管的优势在于可以任意pin脚可接地，为设计提供便利。

    3）根据信号速率决定该接口可接受的最大寄生电容。信号速率越高，要求ESD二极管的结电容越小。

    4）根据电路系统的最大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；5）确保ESD二极管保护产品可达到或超过IEC 61000-4-2 level4相信通过阅读上面的内容，大家对ESD保护二极管有了初步的了解，同时也希望大家在学习过程中，做好总结，这样才能不断提升自己的专业水平。

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TVS二极管和齐纳二极管的区别
行业新闻

TVS二极管和齐纳二极管的区别

　　TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管和齐纳二极管都具有在施加反向电压后，在某一电压下击穿、钳制电压的特性。本 应用笔记将对 TVS 二极管和齐纳二极管的区别予以说明。I-V 特性上的使用范围区别Figure 1 是齐纳二极管的 I-V 特性，Figure 2 是 TVS 二极管的 I-V 特性。这两个二极管都利用了反方向特性这一点，但是齐纳 二极管主要用于稳压用途，所以设计成在 1mA 到 40mA 这样 的小电流区域电压稳定，不能流过大电流(Figure 1 的阴影部 分)。在击穿区域内施加指定的小电流 IZ 时，二极管两端电压值 被规定为齐纳电压 VZ。齐纳二极管通常在使用时处于击穿状态。　　对于 TVS 二极管，为了不妨碍保护电路的驱动电压，通常使 用在切断电压 VRWM 以下电压范围内(Figure 2 右侧的阴影部 分)。然后，施加浪涌等过电压时会击穿、流过数 A 到数十 A 的电流(左侧的阴影部分)。由于通常情况下不可以击穿，因此规定了绝对不会引起击穿的 电压最大值即截至电压 VRWM 和击穿电压 VBR 两种。　　由于击穿电压 VBR 与齐纳电压 VZ 一样使用小电流进行测量，因 此与实际应用条件下的雪崩电压不同。因此，将流过大电流时 的最大击穿电压规定为钳位电压 VCL。Datasheet 上参数定义的区别TVS 二极管和齐纳二极管的 datasheet 上规定的差异如 Table 1 所示。在前面中也说明过，由于齐纳二极管主要用于稳压用 途，所以只规定了小电流域的齐纳电压 VZ。与此相对，TVS 二极管有着小电流区域的击穿电压 VBR、截至 电压 VRWM、高电流区域的钳位电压 VCL3 个参数的区分。只有 TVS 二极管会有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪 涌功率的峰值脉冲功率 PPP 和表示最大浪涌电流的峰值脉冲电 流 IPP 的定义。仅有 TVS 二极管有 ESD 对策用的 ESD 耐量的规定。对于端子间电容，在通信线路中使用时，需要选择数据波形不 会被电容影响而钝化的端子间电容值，因此仅 TVS 二极管有该 项规定。如上所述，齐纳二极管主要用于稳压，因此 datasheet 上的参 数定义主要是齐纳电压等，项目较少。而 TVS 二极管的目的是 保护其他设备不受浪涌的影响，所以电压的参数定义比较广泛， 还规定了 ESD 耐量和端子间容量等重要项目。
2025-07-10 15:01 reading：352
如何避免二极管过载
行业新闻

如何避免二极管过载

　　如何避免二极管过载?　　二极管作为电路中的基础元件，其过载可能导致性能下降甚至烧毁。以下从选型、安装、保护设计及散热四方面提供实用解决方案：　　1.精准选型匹配需求　　根据电路特性选择二极管类型：高频电路优先选用肖特基二极管(低反向恢复时间);高压场景采用快恢复二极管;大电流环境需考虑功率二极管。　　核对关键参数：正向电流(IF)需预留20%以上余量，反向耐压(VRRM)应高于电路最大电压的1.5倍，避免长期运行在极限值。　　2.规范安装降低风险　　焊接控制：手工焊接时温度≤260℃，时间<3秒，避免高温导致PN结损伤;自动贴片机需设置预热坡度，防止热冲击。　　引脚处理：高频电路中引线长度应<5mm，必要时采用镀金引脚或绞合线降低电感效应;反向安装二极管可能导致极性错误，需严格按丝印标识操作。　　3.多级保护限制过流过压　　电流限制：串联电阻需按公式R=(Vsupply-Vd)/If计算(Vd为二极管正向压降)，例如12V转5V电路中，若If=1A，需串联7Ω电阻;对敏感电路可并联自恢复保险丝(PPTC)实现过流自保护。　　电压箝位：并联双向TVS二极管时，其击穿电压应略高于电路工作电压峰值(如12V系统选15V TVS)，可抑制ESD或雷电感应脉冲。　　4.热管理与布局优化　　散热设计：功率二极管必须加装散热片，材料推荐铝合金(导热系数200W/m·K)，接触面涂抹导热硅脂(热阻<0.1℃·cm²/W);　　PCB布局：高功率二极管周围保留≥2mm禁布区，避免与发热元件(如MOS管)相邻;多二极管并联时采用镜像布局，保证电流均流。　　5.电路级预防措施　　参数监控：在关键电路中串联采样电阻，通过运放构建过流检测电路，触发后切断电源或启动限流模式;　　冗余设计：对不可修复场景(如航空航天)，可采用N+1二极管并联备份，单管失效时负载自动分配至健康管。　　示例场景：在开关电源设计中，选用600V/10A快恢复二极管，串联1Ω水泥电阻限流，并联1.5KE200CA型TVS管，配合L型散热片(尺寸50×30×10mm)，实测在满载40℃环境下连续工作1000小时，壳温稳定在65℃以下，未出现性能衰减。　　通过系统化的选型、安装规范及保护设计，可有效延长二极管使用寿命，提升电路可靠性。
2025-06-09 14:21 reading：500
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