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
NEWEVA__zzera222 小时前
利用光耦来隔离485芯片与串口引脚,实现自动收发485电路
单片机·嵌入式硬件
m0_748240542 小时前
STM32第十一课:STM32-基于标准库的42步进电机的简单IO控制(附电机教程,看到即赚到)
stm32·单片机·嵌入式硬件
温柔的男孩像海洋丶2 小时前
vscode的keil assistant 中搜索不到全局变量
ide·vscode·单片机
沐欣工作室_lvyiyi3 小时前
基于单片机的多功能智能小车(论文+源码)
stm32·单片机·嵌入式硬件·毕业设计·单片机毕业设计
鸿喵小仙女3 小时前
C# WPF读写STM32/GD32单片机Flash数据
stm32·单片机·c#·wpf
lucy153027510793 小时前
MCU 功耗基准测试
科技·单片机·嵌入式硬件·智能家居·信号处理·工控主板
m0_748240914 小时前
OpenMV与STM32通信全面指南
stm32·单片机·嵌入式硬件
Cchengzu6 小时前
阿里巴巴2017实习生笔试题(二)
stm32·单片机·嵌入式硬件
重生之我是数学王子10 小时前
单片机 STM32入门
stm32·单片机·嵌入式硬件
qq_4597300313 小时前
4-3 MCU中ARM存储器的作用
arm开发·单片机·嵌入式硬件