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  • ESD保護二極管原理解析
    • 發布時間:2024-10-18 21:11:37
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    ESD保護二極管原理解析
    ESD保護二極管被安置在信號線和地線(GND)之間,其角色是維護受保護設備(DUP)不受電壓尖峰的干擾。在正常的工作狀態下,也就是缺乏ESD浪涌時,只有極小的電流(IR)會通過二極管,這時二極管的反向擊穿電壓(VBR)是高于信號線上的電壓的,因此,實際上幾乎沒有電流會流過ESD保護二極管。但是,一旦信號線上出現了超過反向擊穿電壓(VBR)的浪涌電壓,ESD保護二極管就會將大部份電流導向地線(GND),這樣能夠有效地將浪涌電壓限制在低于反向擊穿電壓(VBR)的水平。
    ESD保護二極管
    ESD保護二極管的基本工作原理可以從以下幾個方面進行解釋:
    正向導通特性:
    ESD保護二極管與普通二極管一樣具有單向導電性。在正向偏壓下(即陽極相對于陰極呈正電位),二極管導通,允許電流流過;而在反向偏壓下(陽極相對于陰極呈負電位),二極管截止,阻止電流流過。
    反向擊穿特性:
    當ESD保護二極管處于反向偏壓時,它會表現出很高的電阻,阻止電流的流動。然而,當反向電壓超過二極管的擊穿電壓時,二極管會發生擊穿,從而允許大電流流過。這個設計使得在正常情況下二極管不影響電路,而一旦出現高電壓ESD事件時,二極管可以快速動作以保護電路。
    快速電荷轉移:
    當靜電放電發生時,大量的電荷會迅速嘗試找到釋放路徑。ESD保護二極管設計為能快速響應,其擊穿電壓通常遠低于被保護電路元件的最大耐受電壓。這意味著在靜電放電過程中,保護二極管會在其他敏感元件受損之前先擊穿并導通,提供了一個低阻抗的路徑,將靜電電荷安全地引導至地線(GND)。
    綜上所述,ESD保護二極管通過其獨特的電氣特性,為電子電路提供了一種簡單而有效的保護機制。它們能夠在靜電放電發生時迅速導通,提供一個安全的電荷釋放路徑,并在事件過后自動恢復,從而保障了電子設備的穩定性和可靠性。
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