图 6 TPD1E10B06 的 IV 特性
钳位电压
由于ESD是一种极速瞬态事件,I/O 线路的电压不能立即得到箝制。如图 7 所示,根据 IEC 61000-4-2 标准,数千伏电压被箝制为数十伏。如方程式 1 所示,RDYN 越小,钳位性能也就越好:
其中,IPP 为 ESD 事件期间的峰值脉冲电流,而 Iparasitic 为通过 TVS 接地来自连接器的线路寄生电感。
图 7 8Kv 接触放电的 ESD 事件钳位
把钳位电压波形下面的区域想像成能量。钳位性能越好,受保护ESD敏感型器件在ESD事件中受到损坏的机率也就越小。由于钳位电压很小,一些TVS可承受IEC模型的8kV接触式放电,但是“受保护”器件却被损坏了。
电容
在正常工作状态下,TVS为一个开路,并具有寄生电容分流接地。设计人员应在信号链带宽预算中考虑到这种电容。
结论
由于 IC 工艺技术节点变得越来越小,它也越来越容易受到 ESD 损坏的影响,不管是在制造过程还是在终端用户使用环境下。器件级 ESD 保护并不足以在系统层面为 IC 提供保护。我们应在系统级设计中使用独立 TVS。在选择某个 TVS 时,设计人员应注意一些重要参数,例如:VBR、RDYN、VCL 和电容等。
参考文献
《系统级ESD/EMI保护设计指南》 www.ti.com/lit/SSZB130B
本文关键字:静电放电 保护电路,单元电路 - 保护电路