小编带大家完整的了解一下ESD二极管电路的流程,方便大家更直接了解广州原理
首先是安装方式:ESD二极管必须并联在信号引脚和地之间,靠近被保护IC引脚摆放,这是防护效果的关键。
ESD二极管完整工作流程
整个静电防护分为四个阶段:常态待机→静电来袭触发雪崩→静电能量泄放→静电消失自动复位。
第一阶段:正常信号工作(待机高阻态)
设备正常运行,信号线为常规工作电压,电压低于ESD二极管的触发电压。
此时ESD二极管内部PN结没有导通,呈现极高阻抗,漏电流极小,近似开路。
信号可以无损耗穿过,后端MCU、传感器、通信引脚正常收发信号,ESD二极管不会对电路产生任何干扰,不改变信号电平、不会拉偏电压。
第二阶段:静电冲击到来,快速雪崩触发
外部静电(人体静电、插拔浪涌)瞬间施加到信号线上,电压快速上升,超过ESD二极管的击穿电压。
ESD二极管拥有纳秒级响应速度,在纳秒时间内完成雪崩击穿,器件阻抗从高阻瞬间切换为低阻状态。
>重点:ESD二极管响应速度远快于后端芯片被击穿的时间,抢在芯片损坏之前完成导通。

第三阶段:能量泄放+电压钳位(核心保护过程)
器件导通之后,将静电大电流引导至GND,把信号线上的瞬时高压牢牢钳位在一个较低的安全电压。
即使进来几千伏静电脉冲,后端芯片引脚承受的电压被限制在安全钳位电压以内,高压静电能量全部通过ESD二极管流向大地,后端的主控、光电器件、接口芯片免遭高压冲击。
⚠️关键:静电电流一定要有完整低阻抗泄放地回路,如果地线走线过长,地线阻抗大,会造成钳位效果变差,防护失效。
第四阶段:静电脉冲消失,自动恢复高阻
静电脉冲持续时间极短,一般只有几十到几百纳秒。静电能量释放完毕之后,信号线电压回落至正常工作电压,ESD二极管退出雪崩状态,自动回到高阻待机状态。
电路恢复正常信号传输,不需要断电复位,器件可以反复承受静电冲击。
正向静电与负向静电的工作区别
1. 正向静电(信号端电压高于GND):ESD二极管发生雪崩击穿,电流从信号端流向GND。
2. 负向静电(GND电位高于信号端,负静电):ESD内部PN结如同普通二极管正向导通,负向浪涌能量泄放到地,实现双向防护。
市面上大部分信号ESD二极管为双向型,正、负静电都可以防护。