TVS二极管(ESD保护装置)第3章 「TVS二极管(ESD保护装置)是什么?」

TVS二极管(ESD保护装置)是什么?

TVS二极管的主要功能是将侵入到设备内部的ESD传输到地下。没有TVS二极管时,从外部人机界面侵入的数千V的ESD将直接被施加在内部的IC上。

When there is no ESD protective device

在外部人机界面和IC之间安装TVS二极管时,通过TVS二极管便能将ESD导入地下。通常IC驱动的电压(V)与地面绝缘,不会妨碍数据通信。在施加数十至数千V时传导,在数V时绝缘是TVS二极管必要的功能。

When there is an ESD protective device

有无TVS二极管时IC侧电压的差异如下表所示。在此使用内置电容器(超级电容)和内部阻抗的ESD喷枪,施加8kV的ESD,通过示波器测量设备通过后的电压值。从图表的波形来看,因为具有TVS二极管,施加到IC侧的电压被大幅抑制。

Discharge waveform  in ESD test ESD tester

TVS二极管与齐纳二极管之间的区别

TVS二极管是齐纳二极管的一种。
稳压二极管和TVS二极管之间的区别是:稳压二极管用于稳定电压,而TVS二极管用于阻止ESD那样的瞬态电压。
此外,TVS二极管在下面的红框项目中记载了与ESD相关的规格,而稳压二极管则没有记载。

可左右滑动屏幕 请使用横屏浏览
Parameter Reverse
Stand-off
Voltage
Channel
Leakage
Current
Break
down
voltage
ESD per IEC
61000-4-2
(air)
ESD per IEC
61000-4-2
(contact)
ESD per IEC
61000-4-5 (Surge)
(8/20μs)
Capacitance
Symbol VRWM Ileak Vbr Vesd Vesd Ipp C
Unit V uA V kV kV A pF
Condition VPin1=5V,
VPin2=0V
Ibr=1mA,
Pin1 to Pin2
Ta=25℃ Ta=25℃ VPin1,2=0V,f = 1MHz,
Between Channel pins
LXES1UTAA1-157
LXES1UTBB1-157
+/- 6.0 1.0 (max) 7 (min) +/- 15 +/- 8 1.5 0.5

TVS二极管与变阻器和消除器之间的区别

关于变阻器、消除器和TVS二极管之间的区别,在各个项目上的比较内容如下所示。

可左右滑动屏幕 请使用横屏浏览
变阻器 消除器 TVS二极管
使用场所 电源、数据线 输出功率较大的RF端口、数据线 电源、数据线、输出功率较低的天线端子
应用实例 电源线等 Wi-fi®、Bluetooth®等的天线端口 USB、GPS、电源线等
优点 高放电特性(仅限高电容产品) 0.1pF或更小的低电容产品 高放电特性
发生ESD入侵时反应迅速
缺点 难以实现低电容(0.5pF或更小)
不能用于输出功率较大的RF端口
恒压、不放电 不能用于输出功率较大的RF端口

变阻器大多用于电源端口和数据线。虽然高电容产品具有出众的高放电特性,但其缺点是很难实现0.5pF或更小的低电容,而且不能用于输出功率较大的RF端口。

消除器用于Wi-fi®和Bluetooth®等输出功率较大的RF端口和数据线。静电容量非常小,为0.1pF或更低,因此适用于高速信号线。
另一方面,它们的缺点是电压低、不放电。

TVS二极管用于电源端口、USB等数据线、NFC等低输出功率RF端口、接收专用GPS RF端口等的ESD保护。
不能像消除器那样用于输出功率较大的RF端口,但其高放电特性意味着在ESD侵入时反应迅速,这是它们的一大优势。

Video 保护电子部件免受ESD影响的TVS二极管

请浏览本视频,了解需要TVS二极管的理由、TVS二极管的用法及村田TVS二极管的特点。

村田的TVS二极管具有较高的静电消除性能,我们还提供适用于从DC到高速传输的产品、有助于减少电路板面积的小尺寸产品。