基础知识
安森美半导体(ON)是全球最知名的分立半导体器件生产商之一,产品包括各种晶体管、IGBT、MOSFET、高速整流器、齐纳二极管、TVS、ESD和半导体闸流管等,既有适合便携式产品的超小型贴片型,也有便于散热的功率型封装,型号达6000种以上。ON公司的器件适用于电信、消费电子、汽车、工业、计算机和手持式电子设备的要求。ON公司的晶体管、MOSFET、高速整流器、齐纳二极管、TVS等器件在引脚排列、封装形式、性能指标等方面与多数工业标准器件兼容,可以相互替换。
代理产品线介绍
力源常备3000余种ON公司的高质量分立器件产品,为工程师在电源、功率驱动、线路保护等产品设计方面,提供购买的便利。
选购指南
ESD应用与器件选择
ESD保护就是对静电放电的防护。ESD器件广泛应用于底部连接器的设计,RJ-45(10/100M以太网网络) 接口设计,视频线路的保护,USB保护,音频/扬声器数据线路保护,按键/开关回路的保护。
1. 底部连接器的应用
底部连接器设计广泛应用在移动消费类产品上,由于是直流回路,可选用高电容器件。此端口可能会受到高能量的冲击,可以选用集成了TVS和过流保护功能的器件。如NZQA5V6XV5T1,NZQA6V2XV5T1,NZQA6V8XV5T1,NZQA8V2XV5T1,NZQA5V6AXV5T1,NZQA6V8AXV5T1,MSQA6V1W5T2,SMF05T1和NSQA6V8AW5T2。
2. RJ-45(10/100M以太网网络)
RJ-45接口广泛应用在网络连接的接口设备上,典型的应用就是10/100M以太网网络。
RJ-45数据线保护主要应用了安森美半导体的低电容瞬态电压抑制二极管—SL05,工作电压是5V,实际上该公司有一系列的SLXX产品,产品从SL05到SL24,工作电压覆盖5V、12V、15V、24V。符合IEC61000-4-2(ESD)15kV(空气)8kV(接触)/IEC61000-4-4(EFT)40A(5/50ns) /IEC61000-4-5(Lightning)12A(8/20us)标准,除了用在LAN/WAN设备上,还适合用于高速数据线保护,移动电话和USB端口的保护。
3. 视频线路的保护
目前视频常见的输出端口设计有D-SUB,DVI(28线)。SCART(19线)和D-TERMINAL(主要日系产品在用)。视频数据线具有高数据传输率,数据传输率高达480Mbps,有的视频数据传输率达到1G以上,因而要选择低电容LCTVS,它通常是将一个低电容二极管与TVS二极管串联,以降低整个线路的电容(可低于3pF),达到高速率回路的要求。ONSEMI半导体公司的SRDA05-4具有良好的低电容特性,能够提供4路ESD保护,而它的后继产品SRDA05-6能够提供多达6路ESD保护。SRDA05-X系列产品适用于所有高速通讯线路的保护。
4. USB保护
一般USB的ESD保护分上行和下行两种情况。针对USB1.1的ESD保护下行主要采用了NUF2101,上行ESD保护采用STF202或者NUF2221W1T2。这些产品即能满足USB线路终端的ESD保护,还具有良好的滤波功能。
5. 音频/扬声器数据线路保护
在音频数据线路保护方面,由于音频回路的信号速率比较低,对器件电容的要求不太高,100pF左右都是可以接受的。
6. 按键/开关回路
对于按键和开关回路,这些回路的数据率很低,对器件的电容没有特殊要求,用普通的TVS阵列都可以胜任。
合理的电路板布局最重要的是要在使用TVS二极管保护ESD损害的同时避免自感。TVS器件应与接口尽量接近,与被保护线路尽量接近,这样才会减少自感耦合到其它邻近线路上的机会。在电路板设计中还应注意以下几点:尽量避免在保护线路附近走比较关键的信号线,尽量将接口安排在同一个边上;采用高集成度器件,二极管阵列不但可以大大节约线路板上的空间,而且减少了由于回路复杂可能诱发的寄生性线路自感的影响;避免被保护回路和未实施保护的回路并联,将接口信号线路和接地线路直接接到保护器件上,然后再进入回路的其它部分,将复位、中断、控制信号远离输入/输出口,远离电路板的边缘;各类信号线及其馈线所形成的回路所环绕面积要尽量小,必要时可考虑改变信号线或接地线的位置;在可能的地方都加入接地点。
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