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视频数据线静电防护方案设计及选型技巧
发布者:深圳市踏歌科技有限公司  发布时间:2016-12-26
  接触过静电防护方案设计的电子工程师必然都清楚,ESD保护器 可能会造成产品工作异常、死机,甚至损坏并引发其他的安全问题。所以在产品上市之前,国内或国外检测部门都要求进行 ESD保护器 和其它浪涌衝击的测试。其中接触放电需要达到±8kV,空气放电需要达到±15kV,这就对 ESD保护器 的设计提出了较高的要求。
  ESD保护器 两种主要的破坏机製是:由 ESD 电流产生热量导致设备的热失效;由 ESD 感应出过高电压导致绝缘击穿。 除容易造成电路损害外,静电放电也极易对电子电路造成干扰。静电放电对电子电路的干扰有二种方式。一种是传导干扰,另一种是辐射干扰;就视频线路保护而言,ESD静电二极管的作用主要是对过高电压进行抑製,防止绝缘击穿;对电磁干扰进行疏导,在电磁干扰与产品正常工作中找到一个平衡值。

  视频线路静电防护需求分析
  静电对视频传输干扰情况取决于静电电压差的大小,严重时会造成接口芯片的损伤或损坏。高速数据线对ESD保护的需求日益上升,为了不造成高频失真,USB电源线和数据线保护、T1/E1次级IC侧保护、T3/E3次级IC侧保护、HDSL,SDSL次级IC侧保护、视频线路保护、单片机输入保护、基站、I2C总线保护等在进行静电防护方案设计及静电抑製器ESD静电二极管的选型时都要求保证尽可能低的系统电容值。视频数据线具有高数据传输率,(其数据传输率高达480 Mbps,有的视频数据传输率达到1G 以上),因而要选择低电容静电抑製器,通常是将一个ESD静电二极管与TVS 二极管串联,以降低整个线路的电容(可低于3 pF),从而达到高速率回路的要求。根据视频线路静电防护需求选择静电抑製器是极为简单的,以下是踏歌SO-08封装ESD静电二极管ESD12V08S-4L的具体参数特性:
ESD静电二极管
  ESD12V08S-4L的参数:
  封装:SO-08
  电压:12V
  钳位电压:19V
  容值:5pF
  功率:500W

  ESD12V08S-4L的特性:
  1、依据(tp=8/20μs)线路,峰值脉衝功率为500W
  2、保护四个高速I/O线
  3、适合高速接口的低电容(5pF)
  4、低钳位电压和工作电压
  5、符合RoHS
  6、IEC61000-4-2(ESD)±15kV(空气),±8kV(接触)
  7、IEC61000-4-4(EFT)40A(5/50ηs)
  8、IEC61000-4-5(Lightning)24A(8/20μs)

  ESD静电二极管ESD12V08S-4L的选型分析
  静电保护元件的产品选型最终还是要根据各个客户的具体需求选择适合的ESD型号。在为客户选型和提供产品方案的时候,一定要切记,遵循以下两个原则:
  Vdrw≥电路上的工作电压
  根据应用端口,防护等级选择贴片压敏电阻或者是ESD静电二极管,根据传输频率选择电容值,频率越高,器件的容值就要越低,容值太大容易造成信号丢包,因此,一定要根据自身需求选择最适合的ESD静电二极管型号。
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