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ESD 二极管选型时需关注哪些关键参数?

发布日期:2025-08-19 12:28    点击次数:123

ESD 二极管选型时需关注哪些关键参数?

在电子设备的设计与制造过程中,静电放电(ESD)是一个不容忽视的问题。ESD 二极管作为防护 ESD 的关键器件,其选型正确与否直接关系到电子设备的稳定性与可靠性。那么,在 ESD 二极管选型时,需要关注哪些关键参数呢?

反向工作峰值电压(VRWM)

反向工作峰值电压是 ESD 二极管在正常工作状态下,能够持续承受的最大反向电压。在该电压下,二极管处于截止状态,仅有微弱的反向漏电流。如果电路中的正常工作电压超过了 VRWM,二极管可能会过早导通,影响电路的正常运行。例如,在常见的 5V 供电系统中,选择的 ESD 二极管 VRWM 应明显高于 5V,通常建议选择 VRWM 为 6V 及以上的产品,以确保在各种工况下二极管都能稳定工作。

击穿电压(VBR)

击穿电压是 ESD 二极管开始导通的电压值。当施加在二极管两端的反向电压达到 VBR 时,二极管进入雪崩击穿状态,从而能够将过高的电压通过自身泄放,保护后级电路。VBR 与 VRWM 之间存在一定的关系,一般 VBR 略高于 VRWM。在选型时,要根据电路中可能出现的最大瞬态电压来选择合适 VBR 的 ESD 二极管,确保在 ESD 事件发生时,二极管能及时响应。

钳位电压(VC)

钳位电压是 ESD 二极管在导通状态下,能够将过高的电压限制在一个安全范围内的电压值。它反映了二极管对 ESD 能量的抑制能力。VC 越低,对被保护电路的保护效果越好。比如,对于一些对电压敏感的芯片,如微控制器(MCU),其能承受的最大电压较低,就需要选择钳位电压在芯片耐受范围内的 ESD 二极管。在实际应用中,要根据被保护电路的耐受电压来确定合适的钳位电压,通常 VC 应低于被保护电路的最大耐受电压,以提供有效的保护。

峰值脉冲电流(IPP)

峰值脉冲电流是 ESD 二极管能够承受的最大瞬间 ESD 电流。不同的应用场景对 IPP 的要求不同,例如,在一些容易受到强 ESD 冲击的环境中,如工业现场、通信基站等,就需要选择 IPP 较大的 ESD 二极管。在 IEC 61000 - 4 - 2 标准中,规定了不同等级的 ESD 测试要求,如接触放电 8kV 对应的脉冲电流可能达到数十安培,此时就需要 ESD 二极管的 IPP 能够满足相应的测试等级要求,以确保在实际使用中能承受住 ESD 冲击。

结电容(CJ)

结电容是 ESD 二极管的一个重要参数,尤其在高速信号传输电路中,结电容的大小会对信号的完整性产生影响。结电容过大,会导致信号的衰减、失真以及传输速率的下降。比如在 USB 3.0、HDMI 等高速接口中,信号的频率较高,对 ESD 二极管的结电容要求就非常严格,通常需要选择结电容在 0.5pF 以下的产品,以保证信号能够准确、快速地传输,不出现信号丢失或误码等问题。

ESD 二极管选型时需要综合考虑反向工作峰值电压、击穿电压、钳位电压、峰值脉冲电流以及结电容等关键参数。只有根据具体的电路应用场景,精确匹配这些参数,才能选择到合适的 ESD 二极管,为电子设备提供可靠的 ESD 防护。