单片机TVS/ESD二极管防护

TVS 瞬态电压抑制二极管Transient Voltage Suppressor

ESD 静电释放二极管 Electro-Static discharge

这两种本质上都是二极管。都是利用了二极管正向导通、反向截止的特性。二极管在反向截止截止条件下,如果电压继续增大,将会引发雪崩,使得二极管由截止变为短路。

TVS一般用于低压大电流防护,例如为了保护单片机的5V输入,可以使用一个截止电压为5.5V的TVS来保护,一旦用户不小心给单片机插上了一个12V电源,那么单片机板子上的TVS将会把12V电源的正极通过雪崩直接短路到,从而保护单片机不受损害。

ESD一般用于高压小电流防护,例如人体静电,电压可达10KV,但是电流极小。ESD一般用于保护会与人体直接接触的插头,例如USB、串口的TX/RX等。

下面看一个经典型号RCLAMP0524,这是一个单向4路ESD芯片。

上图中共有9个二极管,真正起ESD作用的只有中间那个,它的符号和其余8个不同,其余8个就是普通二极管。1、2、3、4引脚上一旦出现10KV高压,ESD二极管就会短路,这样就可以把1234上的高压泄放到3、8引脚上,也即GND上。

再看一个经典型号:SRV05-4,这款支持4路信号线防护+一路5V电源防护,下图来自【雷卯电子】家的SRV05-4的数据手册

ESD的选型:参考链接:ESD器件保护原理及选型

在ESD器件选型时寄生电容可以根据应用接口选择,如下图

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。

例如USB2.0接口保护电路:

相关推荐
嵌入式阿蔡8 小时前
传感器_03:电机驱动——让 GPIO 当指挥官,别让 GPIO 当电源
网络·stm32·单片机·嵌入式硬件·嵌入式实时数据库
国科安芯10 小时前
ASL706S:让 MCU 不再“失忆跑飞“的守护芯片
分布式·单片机·嵌入式硬件·安全·fpga开发·架构
树的枝13 小时前
【STM32】03.中断和EXTI外设
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件
单片机杂货铺14 小时前
【单片机毕业设计选题】基于stm32单片机儿童公路车速度检测报警
stm32·单片机·嵌入式硬件·51单片机·硬件工程·课程设计
振南的单片机世界15 小时前
看门狗硬核拆解:1.6秒不喂狗,硬件强制“掀桌子”
arm开发·stm32·单片机·嵌入式硬件
嵌入式阿蔡15 小时前
Linux_01:交叉编译与开发环境实战——从单片机跨到 Linux 的第一道坎
linux·运维·网络·单片机·嵌入式硬件·嵌入式实时数据库
NYFEA17 小时前
徕飞 FCA系列全面上新,一站式I/O扩展国产替代方案
单片机·嵌入式硬件
国科安芯18 小时前
ASL622S:把“信号失真“挡在门外的航天级运放
网络·单片机·嵌入式硬件·架构·状态模式·低轨卫星星座
XiHongShi201618 小时前
STM32H7 FLASH和SRAM标准例程
stm32·单片机·嵌入式硬件
单片机杂货铺18 小时前
【单片机毕业设计选题】基于单片机的智能牛奶保鲜箱设计
人工智能·stm32·单片机·物联网·毕业设计·课程设计