各位同学大家好，欢迎继续做客电子工程学习圈，今天我们继续来讲这本书，硬件系统工程师宝典。
上篇我们介绍了一些常用的视频接口DisplayPort、DVI和HDMI接口以及它们的特点。今天我们来讲一讲ESD防护器件。
1.ESD概念
ESD（ElectroStatic Discharge）即“静电放电”，是研究静电的产生与衰退、静电放电模型、静电放电效应的学科。我们常说的电火花，EMC及EMI中的ESD也属于这个范畴。静电放电时，造成周围的物质被击穿，其电阻很小，往往会造成瞬间的大电流，这种放电如果经过集成电路，就会对电路造成损害。
ESD放电模型
2.ESD对电子设备造成的破坏
ESD产生的强大尖峰脉冲电流包含丰富的高频成分，最高频率可能超过1GHz，这使得PCB上的走线变成了非常有效的接收天线，会感应出高电平的噪声，对电路造成干扰。ESD电流产生的场可直接穿透设备，或耦合到敏感电路。
ESD电流在系统中流动时，会在经过的天线中激发信号，导致辐射波损坏或骚扰电子设备。在高阻电路中，电流很小，ESD感应电压将影响电路的电平信号；在低阻电路中，ESD感应电流将导致器件失效。
ESD的两种主要破坏机制：
1.由于ESD电流产生的热量导致器件的热失效；
2.由于ESD高的电压导致绝缘击穿，激发更大的电流，造成进一步的热失效。
ESD失效可分为永久失效和暂时失效，若在静电接触传导放电时产生电压过高，电流过大则可能造成器件永久性损坏。若设备异常由一些较小噪声引起，设备并未损坏，这种情况称为ESD暂时失效。
3.ESD防护
1.普通二极管：起到钳制电压的作用，对几百兆频率的ESD脉冲无效；
2.压敏电阻/热敏电阻：压敏电阻抗一次ESD脉冲后特性就会改变，从而保护后级；热敏电阻在不同温度下表现出不同的电阻值。
3.芯片内部ESD保护：只能对芯片内部起到基本保护，耐压一般不高，对外界10kV/25kV的ESD脉冲无效；
4.TVS管：TVS和ESD都可以用在芯片的I/O口保护上，但是两者还是有区别的，如下表所示：
ESD和TVS的对比
4.ESD选型的关键参数及选型方法
ESD器件的关键参数表
在进行ESD保护器件选型时，首先根据被保护线路的信号速度，速度越高，需要选择CD越小的器件。再根据信号电压选择合适的VRWM，根据极性选择单向还是双向，然后再考虑需要抗多高的静电和Ppp峰值功率，最后结合需要保护的引脚数量，选择单路或多路的ESD型号。对于多路的保护情形，若布线方便可使用多路ESD，若布线复杂，可组合使用多个以便接近被保护引脚。
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