
ESD(Electrostatic Discharge)即静电放电,是电子系统中最常见的失效原因。为防止其对集成电路造成不可逆损伤,必须部署有效的ESD保护器件。根据结构和工作原理,主要分为以下几类:
| 类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| TVS二极管(瞬态电压抑制器) | 响应快、钳位电压低、体积小 | 高速信号线、电源端口 |
| Gas Discharge Tube(GDT) | 耐浪涌能力强,但响应较慢 | 外部通信接口、电源入口 |
| Varistor(压敏电阻) | 成本低,但老化快 | 辅助保护、非关键线路 |
| ESD Protection Array(多通道阵列) | 集成度高,适用于多引脚接口 | USB、I2C、SPI等总线 |
① 布线策略:保护器件应尽量靠近接口端口,接地路径要短且宽,降低寄生电感。
② 地线设计:采用单点接地或星形接地方式,避免形成地环路。
③ 冗余保护:在关键系统中可采用“两级保护”结构,如前端用GDT+后端用TVS,提升整体防护等级。
在消费电子、汽车电子、医疗设备等领域,正确的ESD保护器件选型不仅能通过EMC测试,还能显著提升产品可靠性和用户满意度。建议工程师在项目初期就引入ESD防护设计评审流程,实现“预防优于补救”的设计理念。
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