ESD常用的三种模型及其防护设计

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ESD：Electrostatic Discharge，即是静电放电，每个从事硬件设计和生产的工程师都必须掌握 ESD 的相关知识。为了定量表征 ESD 特性，一般将 ESD 转化成模型表达方式，ESD 的模型有很多种，下面介绍最常用的三种

1.HBM：Human Body Model，人体模型：

2.MM：Machine Model，机器模型：

3.CDM：Charged Device Model，充电器件模型

IEC 61000-4-2等级为日常接触等级，正常分为四级。

但是ESD器件符合IEC 61000-4-2时，只代表ESD器件本身的防护，不代表后级电路能承受相应的冲击。钳位电压是衡量ESD器件保护电路系统的能力。钳位电压即当外部受到冲击，后级电路通过ESD器件后受到的冲击。如图红色为冲击，蓝色为冲击过ESD器件后的钳位电压。我们可以根据自己系统需求选择钳位电压。

实际应用中，ESD器件是有寄生电容的，如图是寄生电容对高速电路接口的影响，寄生电容会影响电平的上升和下降速度，例如USB3.0、HDMI等等。

ESD器件选型步骤

1.计算接口信号幅值的范围来确定ESD器件的工作电压；

2.根据信号类型决定使用单向或者双向ESD器件;

3.根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容；

4.根据电路系统的最大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；

5.确保ESD器件可达到或超过IEC 61000-4-2 level4。

参考电路设计：

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Electrostatic Discharge