ESD与EOS（surge）防护器件选型

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ESD:electronstatic discharge 静电放电
    现象：有限的大量的电荷在不同电位体之间快速转移的一种放电现象。
6 a2 ?- g" w# i) `* M    产生原因：摩擦，接触，耦合感应等。
    特点：时间短（ns级），电压高（kv）,电流大（A）。
    测试规范与方法：IEC61000-4-2，ESD GUN

EOS：electrical over stress 电性过应力
    现象：高压或者大电流导致芯片内部损坏，发热，从而伴随着外部烧糊的现象。
& ~5 ]/ p9 G7 z    产生原因：感应，累计浪涌等。
4 a" l# e' z1 E& g: R0 g$ ]$ o7 G    特点：时间长（us级），电压跟电流视情况而定。
    测试规范与方法：IEC61000-4-5，EOS tester（surge generator）

ESD模拟方法：静电枪（ESD GUN）也是ESD保护能力测试工具。

5 i# b4 e1 i1 e5 v  O# pESD保护能力等级评估：

ESD选型重要参数：

$ P. n5 M3 L' \A：钳位电压：决定保护系统的能力。
) |- ?* z  `5 D& t0 y
注意：图中表的+6KV时候的钳位电压为11.5V，放在现在相当于+8KV的钳位电压。

0 P9 h: S# k- z5 C4 kB：Vrwm：被保护的电源或讯号线的最高工作电压。
+ ^3 F6 l  b* z% N$ AVRWM是指reverse stand-off voltage，用来只是该颗料可以工作在什么电压范围内。
9 w+ t8 J' O  w4 \2 y7 |信号线的电平：
- w$ S4 E6 X  N' F: J' ~0 v
1.5V：DP USB3.0：TX/RX
# H) W+ _/ x* s- P' j
: q7 L8 f6 S9 J+ E3.3V:HDMI USB2.0+/D-
9 P( P  [% F' |( x8 G1 E
C：单向或双向：被保护电源或讯号线是否可能出现正电压或者负电压。
单向的信号区域只是正的，而双向TVS的信号区域可以是正或者负的。
可以从TVS的模型看出来:
只有一个齐纳二极管的是单向的，有两个齐纳二极管背靠背或者正对着的是双向的。

7 X5 g! h" C5 _" U) U! ?3 ~! [# I例如RS232 Audio等需要用双向的。
, L5 N8 b. E6 }' o. C
/ s" ^6 ~6 b. A; T: [% G5 CD：电容值：电容值越低，在高速应用中，对信号完整性得到影响越低。
- ~+ s! |1 Y# S) U: G- a% y, \
电容值应该从规格书上怎样读出来呢：
3 L0 T" T1 |. H. L5 ^6 m
注意：是红色框框里面的值。

. ^1 I5 i0 k; `6 M7 e8 ]E：Ipp：是否有EOS（surge）防护的需求。
' {# C" E* s$ p" d
7 `# E: T5 [! H" m% _: T注意：很多国产的datasheet会标出Ppk，这是没有参考意义的，为什么呢，请自己思考下，然后留言你的看法，或者后台回复“Ppk”查看答案。

  h) q: o! @! X8 p) ~: kF：封装与脚位：尽量选择集成高的array，就是选择多通道，小封装的意思；尽量方便layout。
- T+ \" H3 T- h2 d, i2 b最好采用Feed-Through Package Design,如下图type-c:

9 l4 x4 o; Q5 z* \' l最后注意，在设计ESD跟EOS的时候，记得预先了解需要达到的ESD等级：
如空气8KV，接触4KV，需要达到class A或者是class B.

' |+ J) d6 ?% rEOS 是在ESD的基础上面加强去防护EOS的，所以EOS可能能够防护ESD，而ESD不一定能够防护EOS。
6 C8 C) O6 d5 f

RGB_lamp

计算接口信号幅值的范围来确定ESD器件的工作电压；
根据信号类型决定使用单向或者双向ESD器件;
1 [3 F/ V' z2 B/ ]# }3 R根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容；
& q9 Z& J/ \0 a& ?: C- w# V根据电路系统的最大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；
确保ESD器件可达到或超过IEC 61000-4-2 level4。

Maskman

在ESD器件选型时寄生电容可以根据应用接口选择。