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靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，會對電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷，造成電子產(chǎn)品和設(shè)備的功能紊亂甚至部件損壞。于是ESD保護(hù)器件就誕生了，那么什么是ESD保護(hù)器件？今天就著重了解一下ESD保護(hù)器件這類元器件產(chǎn)品吧！

一、ESD保護(hù)器件是什么？

ESD靜電保護(hù)元器件是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護(hù)設(shè)計的器件。

ESD靜電保護(hù)元器件RLESD保護(hù)器件可避免電子設(shè)備中的敏感電路受到ESD的?？商峁┓浅５偷碾娙?，與其他同類元件相比具有更優(yōu)異的傳輸線脈沖（TLP）測試，以及IEC6100-4-2測試能力，尤其是在多采樣數(shù)（高達(dá)1000）之后。該器件可比傳統(tǒng)的聚合物SEO器件提供更低的觸發(fā)電壓和更低的箝拉電壓，進(jìn)而改善對敏感電子元件的保護(hù)。

靜電保護(hù)元件(ElertroStatic Discharged Protection)簡稱ESD，是一種過壓保護(hù)元件，是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護(hù)設(shè)計的器件。RLESD保護(hù)器件是用來避免電子設(shè)備中的敏感電路受到ESD(靜電放電)的影響?？商峁┓浅５偷碾娙?，具有優(yōu)異的傳輸線脈沖（TLP）測試，以及IEC6100-4-2測試能力，尤其是在多采樣數(shù)高達(dá)1000之后，進(jìn)而改善對敏感電子元件的保護(hù)。

常用的ESD保護(hù)器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等，因其具有雪崩擊穿、雪崩與注入等特性，能夠瞬間進(jìn)入低阻態(tài)，故具有良好的電流泄放能力，可以作為ESD防護(hù)器件。

二、ESD保護(hù)器件分類

ESD 保護(hù)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(yīng)用場景也不太一樣。如下是幾種保護(hù)器件的特征。

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(nèi)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(nèi)部電容量成分，一般壓敏電阻的 Vpeak 特性比 TVS 好一點。

三、ESD保護(hù)器件原理

將ESD靜電保護(hù)二極管并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時，它處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過壓并達(dá)到其擊穿電壓時，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑，同時把異常高壓箝制在一個安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。

當(dāng)電壓超過二極管的導(dǎo)通電壓的時候，就導(dǎo)通接地放掉，正常信號一般達(dá)不到導(dǎo)通電壓，不會達(dá)到該電壓，所以不會通過地?fù)p耗，而ESD電壓一般超過導(dǎo)通電壓，會使二極管導(dǎo)通，ESD電壓通過接地放掉，不打壞儀器內(nèi)部。

四、ESD靜電保護(hù)器的作用

之所以稱為ESD靜電保護(hù)器，就是因為它的作用就是在電子產(chǎn)品設(shè)備受到雷擊浪涌與ESD靜電放電或者其他瞬態(tài)電壓時，可對電路進(jìn)行一個防護(hù)效果，讓電子產(chǎn)品電路免受瞬態(tài)雷擊浪涌與ESD靜電的損害。

ESD靜電保護(hù)器基本上都是通過靜電進(jìn)行吸收和耗散，產(chǎn)生一個充電放電的過程，從而達(dá)到對電子設(shè)備進(jìn)行靜電保護(hù)，設(shè)備中的ESD靜電阻抗器一般都不易老化損壞。ESD靜電保護(hù)器工作特性與TVS管一致。

五、ESD保護(hù)器件的主要性能參數(shù)

1、最大工作電壓

允許長期連續(xù)施加在ESD保護(hù)器件兩端的工頻電壓的有效值，在此工作狀態(tài)下ESD器件保持高阻態(tài)，這個電壓大于等于正常工作電壓即可。

2、觸發(fā)電壓

ESD元件開始動作（導(dǎo)通）電壓，是電壓曲線的最高點。

3、鉗位電壓

關(guān)鍵參數(shù)之一，ESD元件上的類似于穩(wěn)態(tài)電壓，一般在指定時間（30NS，這個概念可能很多工程師朋友不太了解）讀取，其值越小使得靜電脈沖對被保護(hù)器件的損傷越小。

4、漏電電流

在指定直流工作電壓的作用下，ESD保護(hù)器件中流過的電流，其值越小對被保護(hù)電路影響越小。

5、電容

關(guān)鍵參數(shù)之一，給定電壓、頻率下測得。其值越小，對傳輸信號影響越小，對數(shù)據(jù)信號的正常傳輸起重要作用。但不是說這個值越小越好，大體上，在高頻信號需要做ESD防護(hù)的時候，就需要1PF以下的低容值。

以上就是對ESD保護(hù)器件的詳細(xì)介紹了，電子產(chǎn)品日益增多，電路保護(hù)也越來越重要了，對ESD保護(hù)器件有足夠的了解是必要的！