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基于ESD二极管ULC0524P的统一显示接口(UDI)静电防护

已有 642 次阅读2017-2-16 14:53 | ulc0524p

       

电子工程师应该都很清楚ESD两种主要的破坏机制,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。两种破坏可能在一个设备中同时发生,例如,绝缘击穿可能激发大的电流,这又进一步导致热失效。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。本篇小硕将从统一显示接口(UDI)静电放电抗干扰为切入点,重点分析基于ESD静电二极管ULC0524P的统一显示接口(UDI)静电防护。

ESD静电二极管ULC0524P这个元件的设计是出于ESD的考虑,怕信号线易受到ESD的干扰或者放电损坏电路,因为这些接口都是互相对接的,怕接到的信号有大的静电。当几KV的静电由输入端输入时,二极管被反向击穿,同时电荷被快速泻放到地或者电源。正的静电大部分泻放到电源,负的静电大部分泻放到地。达到ESD防护的目的。

UDI是基于DVI接口标准的一种数字视频接口规范,它的目的是取代逐渐过时的VGA模拟标准,并兼容DVI接口和HDMI接口。统一的显示接口,但不同于专为多媒体消费电子设备(如电视机、DVD播放机等)设计的HDMI接口不同,UDI接口专门针对电脑显示器和显卡制造商,并没有支持音频传输。

    现在各类数码产品的功能越来越强大,而电路板却越来越小,集成度越来越高。并都或多或少的装有部分接口用于人机交互,这样就存在着人体静电放电的ESD问题。一般数码产品中需要进行ESD防护的部位有:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、UDI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口。

ESD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和其它浪涌冲击的测试。其中接触放电需要达到±8kV,空气放电需要达到±15kV,这就对ESD的设计提出了较高的要求。以下是作用于统一显示接口(UDI)静电防护方案的SOCAY硕凯DSON-10封装的ESD静电二极管ULC0524P的具体参数特性:

 SOCAY硕凯ESD静电二极管

ULC0524P的参数:

封装:DSON-10

电压:5V

钳位电压:15V

容值:0.8pF

功率:150W,更多ESD静电二极管型号规格参数可直接访问硕凯电子官网http://www.socay.com

ULC0524P的特性:

1、依据(tp=8/20μs)线路,峰值脉冲功率为150W

2、保护两个或四个I/O线

3、低电容:0.3pF典型值(I/OI/O)

4、低工作电压:5V

5、符合RoHS

6IEC61000-4-2(ESD)±15kV(空气),±8kV(接触)

7IEC61000-4-4(EFT)40A(5/50ηs)

8IEC61000-4-5(Lightning)5A(8/20μs)

ULC0524P的产品应用:

1、高清多媒体接口(HDMI

2、数字视频接口(DVI

3、统一显示接口(UDI

4MDDI接口

5PCI Express

6、串行ATA

在壳体和PCB的设计中,对ESD问题加以注意之后,ESD还会不可避免地进入到产品的内部电路中,尤其是以下一些端口:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、UDI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口,这些端口很可能将人体的静电引入内部电路中。所以,需要在这些端口中使用ESD防护器件。

以往主要使用的静电防护器件是压敏电阻和TVS器件,但这些器件普遍的缺点是响应速度太慢,放电电压不够精确,极间电容大,寿命短,电性能会因多次使用而变差。所以目前行业中普遍使用专业的“静电抑制器”来取代以往的静电防护器件 。“静电抑制器”是专业解决静电问题的产品,其内部构造和工作原理比其他产品更具科学性和专业性。它由Polymer高分子材料制成,内部菱形分子以规则离散状排列,当静电电压超过该器件的触发电压时,内部分子迅速产生尖端对尖端的放电,将静电在瞬间泄放到地。它最大特点是反应速度快(0.5ns1ns)、非常低的极间电容(0.05pf3pf),很小的漏电流(1μA),非常适合各种接口的防护。

    ESD 的问题是众多重要问题之一。在不同的电子设备中有不同的方式来避免对电路的危害。由于现在的数码产品体积小、密度大,在ESD防护上有独到的特点。随着电子设备使用的日益广泛, ESD 设计是每一个结构设计工程师和电子设计工程师需要重点关心的问题,通过不断总结与学习, ESD 问题将不再是一个难题!

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