【经验】ESD抑制器和TVS管的重要参数定义及选型注意事项

时间： 2018-07-07 来源：世强

技术问答

工程师们在对产品做ESD和SURGE等EMS测试时，产品经常会出现一些故障：

轻微故障表现为产品复位，但还可以正常工作；
严重故障表现为产品不能正常工作。

这时我们会在外部的CONNECTOR和MCU引脚增加ESD抑制器或者TVS管，这样可以有效地解决此类问题。而在选用ESD抑制器和TVS管的时候，工程师们对它们的一些参数会不太清楚，所以有时不能快速地选用合适的保护器件。在这里，我给大家详细地介绍它们的主要参数定义以及怎么样去选型，也希望这篇文章能对大家有所帮助。

ESD抑制器由聚合物（POLYMER）电压诱变材料和高电分子材料核心制成的，特点是物理放电没有寿命限制，反应速度<1ns, 超低电容 (<0.15pF),超低漏电流(<1nA)。它的主要参数有Operating Voltage, Trigger Voltage, Clamping Voltage。下面我以LITTELFUSE的ESD抑制器给大家详细描述下其参数定义。

1、Continuous Max Operating Voltage: ESD抑制器的正常运行电压，例如此ESD抑制器接在MCU的引脚，MCU的工作电压为3.3V，ESD抑制器选用的时候Operating Voltage只要高于3.3V就行了。

2、Trigger Voltage: ESD抑制器的触发电压，只有电压高于触发电压，ESD抑制器才会起作用。一般此参数越低越好。

3、Clamping Voltage: ESD抑制器的钳位电压，当ESD的抑制器被触发，这时就会把电压钳位到钳位电压。此参数越低越好。

TVS管是传统的ESD元件，优点是钳位电压低而准。下面我以Littelfuse的TVS管给大家详细描述下其参数定义，它的主要参数为Reverse Stand off Voltage, Breakdown Voltage, Maximum Clamping Voltage, Maximum Peak Pulse Current, Maximum Reverse Leakage。

1、Reverse Stand off Voltage: Vr为反向电压，表示不导通的电压，在这个电压下只有很小的反向漏电流。例如此TVS管接在IC的引脚上，选用的时候只要IC的工作电压小于这个电压就行。

2、Breakdown Voltage：击穿电压，TVS管通过规定的测试电流IT时的电压。

3、Maximum Clamping Voltage：最大的钳位电压，TVS管通过最大峰值电流Ipp时，TVS管两端的电压。

4、Maximum Peak Pulse Current：TVS 管允许通过的 10/1000μs 波的最大峰值电流，超过这个电流会损坏TVS管。

5、Maximum Reverse Leakage：最大的反向漏电流，TVS管在反向电压下的漏电流。此参数越小越好。

ESD抑制器和TVS管都是ESD器件，只是两者各自有不同的优点，如ESD抑制器的物理放电没有寿命限制，且电容极低，所以一般用于高频；而TVS管的钳位电压很低，但电容大，所以一般用于低频；工程师根据具体实际情况选择不同的ESD保护器件；而选用ESD器件一般要遵循以下几点：

（1）钳制电压不要超过受保护器件的最大承受电压;

　　电路电压不超过保护器件工作电压;

　　低电容值、漏电流尽可能的减少干扰及损耗;

（2）静电保护器件尽量安装在最接近静电输入的地方，远离被保护器件;

（3）静电保护器件一定接的大地线，不是数字地线;

（4）回地的线路尽量的短，静电保护器件与被保护线路之间的距离尽量的短;

（5）尽量避免被保护与未被保护线路并排走线；

世强有代理Littelfuse的ESD抑制器和TVS管。ESD抑制器有PESD，PULSE-GUARD ESD，XTREME-GUARD ESD系列，这几个系列是保护高速数据线路应用的理想选择，可以提供极低的电容，且外形小巧，可在确保ESD保护的同时保证了数据的完整性。TVS管有SD,SM等系列，低的钳位电压，多用于低频信号端，TVS管的品类很多，感兴趣的朋友可以进入世强官网https://www.sekorm.com/，上面都会有相关的产品资料。

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Jacker Lv5. 技术专家 2024-10-08

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Clarence Lv8. 研究员 2018-07-20

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Paul2Lucy Lv4. 资深工程师 2018-07-14

了解下
江山无限辉 Lv3. 高级工程师 2018-07-13

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PULSE-GUARD® PGB2 0201 Series ESD Suppressors Surface Mount Polymeric Electrostatic Discharge Suppressors

型号- PGB2 0201,PGB2 0201 SERIES

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【技术大神】基于TVS管阵列的ESD防护设计及注意事项

本文介绍了笔者在智能采集终端项目技术改进中如何对TVS管进行选型，及设计过程中需要注意的设计事项。

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【选型】为SD卡电源及数据线（CLK、CMD、DAT0~DAT3）通信选择一款合适的TVS管

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Littelfuse低结电容TVS管应用于独立烟感无线模块的静电防护

使用Littelfuse SP3022作为无线模块的静电防护，主要原因系其极低的结电容，仅0.3pF，在国内470MHz的频段对天线的调谐影响非常小，另外能够承受20kV的静电电压打击，满足各种的认证要求。经过实际测试，使用SP3022后，原先会出现的烟感无线模块死机、损坏的现象已经不再出现。通讯距离也没有任何影响。

应用方案发布时间 : 2019-03-31

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采用圣邦微SGM4895设计音频功率放大器可参考datasheet的典型应用电路，有详细的电路设计，可以采用3.3V供电，供电范围支持2.5-5.5V。喇叭使用TVS管推荐采用littelfuse的SP1002-02，参考以下链接：Littelfuse（力特）TVS Diode Arrays (SPA® Diodes) General Purpose ESD Protection - SP1002 Series SP1002 Series 5pF 8kV Bidirectional TVS Array 数据手册

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商品及供应商介绍 - LITTELFUSE - 2015 PDF 英文下载

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选型指南 - LITTELFUSE - Version01_100407 - 2017/12/27 PDF 英文下载