靜電是一種客觀(guān)存在的自然現象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦、電器間感應等。靜電的特點(diǎn)是長(cháng)時(shí)間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。
人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸，分離，摩擦或感應等因素，可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害，常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩定，甚至損壞。
生產(chǎn)過(guò)程中靜電防護的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。人體靜電防護系統主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成，具有靜電泄放，中和與屏蔽等功能。
esd保護對高密度、小型化和具有復雜功能的電子設備而言具有重要意義。本文探討了采用
TVS二極管防止esd時(shí)，最小擊穿電壓和擊穿電流、最大反向漏電流和額定反向關(guān)斷電壓等參數對電路的影響及選擇準則，并針對便攜消費電子設備、機頂盒、以及個(gè)人電腦中的視頻線(xiàn)路保護、USB保護和RJ-45接口等介紹了一些典型應用。
隨著(zhù)移動(dòng)產(chǎn)品、打印機、PC，DVD、機頂盒（STB）等產(chǎn)品的迅速發(fā)展，消費者正要求越來(lái)越先進(jìn)的性能。
半導體組件日益趨向小型化、高密度和功能復雜化，特別是像時(shí)尚消費電子和便攜式產(chǎn)品等對主板面積要求嚴格的應用很容易受到靜電放電的影響。一些采用了深亞微米工藝和甚精細線(xiàn)寬布線(xiàn)的復雜半導體功能電路，對電路瞬變過(guò)程的影響更加敏感，將導致上述的問(wèn)題更加激化。
esd保護原理
電路保護元件存在幾種技術(shù)，當選擇電路保護元件時(shí)，若設計師選擇不當的保護器件將只能提供錯誤的安全概念。電路保護元件的選擇應根據所要保護的布線(xiàn)情況、可用的電路板空間以及被保護電路的電特性來(lái)決定。此外，了解保護元件的特性知識也非常必要，需要考慮的重要因素之一是器件的箝位電壓。所謂箝位電壓是在esd器件里跨在瞬變電壓消除器（TVS）上的電壓，它是被保護IC的應變電壓。
因為利用先進(jìn)工藝技術(shù)制造的IC電路里氧化層比較薄，柵極氧化層更易受到損害。這意味著(zhù)較高的箝位電壓將在被保護IC器件上產(chǎn)生較高的應變電壓，并且增加了失效的概率。
很多保護元件都被設計成可吸收大量的能量，由于元件結構或設計上的原因也導致其具有很高的箝位電壓。由于變阻器的箝位電壓太高，他們不能夠提供有效的esd保護。此外，由于變阻器的高電容他們也不能給高速數據線(xiàn)路提供保護。TVS二極管正是為解決此問(wèn)題而產(chǎn)生的，它已成為保護便攜電子設備的關(guān)鍵性技術(shù)。
TVS二極管是專(zhuān)門(mén)設計用于吸收esd能量并且保護系統免遭esd損害的固態(tài)元件。如果應用得當，TVS二極管將限制跨在被保護器件上的電壓剛好高過(guò)額定工作電壓，但是卻遠低于破壞閾值電壓。
值得注意的是，不管選擇怎樣的TVS器件，它們在電路板上的布局非常重要。TVS布局前的導線(xiàn)長(cháng)度應該減到最小，因為快速（0.7ns）esd脈沖可能產(chǎn)生導致TVS保護能力下降的額外電壓。
esd保護典型電路
我們經(jīng)?？梢砸?jiàn)到的esd保護電路如下圖：
RJ-45（10/100M以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )）
RJ-45接口廣泛應用在網(wǎng)絡(luò )連接的接口設備上，典型的應用就是10/100M以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )。
視頻線(xiàn)路的保護
目前視頻常見(jiàn)的輸出端口設計有D-SUB、DVI（28線(xiàn)）、SCART（19線(xiàn)）和D-TERMINAL（主要日系產(chǎn)品在用）。視頻數據線(xiàn)具有高數據傳輸率，數據傳輸率高達480Mbps，有的視頻數據傳輸率達到1G以上，因而要選擇低電容TVS，它通常是將一個(gè)低電容二極管與TVS二極管串聯(lián)，以降低整個(gè)線(xiàn)路的電容（可低于3pF），達到高速率回路的要求。上海雷卯電子公司的ULC0524P具有良好的低電容特性，能夠提供4路esd保護，而它的后繼產(chǎn)品SRDA05-6能夠提供多達6路esd保護。SRDA05-X系列產(chǎn)品適用于所有高速通訊線(xiàn)路的保護。
SIM卡數據線(xiàn)路保護
SIM卡數據線(xiàn)路保護一直是各個(gè)公司的產(chǎn)品重點(diǎn)，而且專(zhuān)門(mén)為此類(lèi)端口設計的集esd（TVS）/EMI/RFI防護于一個(gè)芯片的器件，充分體現了片式器件的無(wú)限集成方案。
按鍵/開(kāi)關(guān)
對于按鍵和開(kāi)關(guān)回路，這些回路的數據率很低，對器件的電容沒(méi)有特殊要求，用普通的TVS陣列都可以勝任。 以上器件都是用在手機上的esd防護，其實(shí)就是一個(gè)5V的防靜電的，可以滿(mǎn)足靜電的需求。
硬件設計要注意的問(wèn)題
由于國外進(jìn)口電子產(chǎn)品時(shí)均要求通過(guò)靜電測試，這就要求我們設計產(chǎn)品時(shí)應充分考慮esd問(wèn)題，在硬件的設計上應該注意的有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
首先，靜電會(huì )通過(guò)兩種渠道在傳播，一種是感應的空氣放電，另外一種是傳導；感應的空氣放電主要防護措施是屏蔽，主要考慮結構等方面的問(wèn)題；傳導的防護主要是吸收，我們只要在需要保護的端口前增加esd即可；
其次，在我們增加保護器件esd時(shí)，盡量遠離受保護的端口而盡量靠近靜電到入口；
在次，在設計PCB時(shí)經(jīng)過(guò)esd期間的線(xiàn)路，盡量產(chǎn)生銳角；
最后，應該重點(diǎn)考慮受保護器件的地線(xiàn)走向問(wèn)題，是否也是全部納入受保護的范疇，否則在做靜電反向脈沖測試時(shí)，無(wú)法達到正向脈沖的等級。
在針對不同用途選擇器件時(shí)，要避免使器件工作在其設計參數極限附近，還應根據被保護回路的特征及可能承受esd沖擊的特征選用反應速度足夠快、敏感度足夠高的器件，這對于有效發(fā)揮保護器件的作用十分關(guān)鍵，另外集成了其它功能的器件也應當首先考慮。
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