随着智能手机和TWS等移动设备日趋小型化和高功能化,设备和集成电路(IC)对ESD(静电放电)和浪涌的抗扰性越来越弱。此外,这些移动设备被要求支持触摸操作和可穿戴设计的机会也逐渐增多,因此采取ESD保护措施变得空前重要,这也极大地促进了ESD保护元件的应用。
作为ESD防护元器件的领先供应商,TDK一直致力于丰富贴片压敏电阻系列的产品线。本期推文将通过实际应用案例阐述ESD侵入设备时会引发的故障,并给出基于贴片压敏电阻的ESD防护对策。
贴片压敏电阻是一种主要基于氧化锌材料的陶瓷半导体产品。如下图所示,其采用了积层结构设计,可通过调整积层数量来控制击穿电压和静电容量。它是一种具有非线性伏安特性的电阻元件,当施加电压超过一定值时电阻值会急剧减少。而且压敏电阻相当于两个串联的齐纳二极管,没有极性。
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我们将通过实验验证当ESD侵入实际设备上搭载的LED时,在安装和不安装ESD保护元件(有无贴片压敏电阻)的条件下,观察LED的点亮有何变化。实际测量时的ESD静电放电采用基于IEC61000-4-2标准的人体静电放电模型(HBM)给搭载LED的设备施加带电电荷。(参见图1和图2)
图1:测量条件
图2:测量设置
以下表格和视频显示了搭载LED的设备在安装了贴片压敏电阻时的ESD试验结果。
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表1:LED在有贴片压敏电阻保护的情况下(测试条件1),即使ESD放电从1kV增加到8kV,也能保持正常工作(正常闪烁)。
LED在有贴片压敏电阻保护的情况下(表1的测试条件1),即使ESD放电从1kV增加到8kV,也能保持正常工作(正常闪烁)。但是在被测设备未安装任何ESD保护器件的情况下(表2的测试条件2),LED在ESD放电达到4kV-6kV就出现了短暂熄灭,并且在ESD放电达到7kV时完全熄灭。
试验结果表明,被测设备上的LED会受到ESD的影响,同时也证实了贴片压敏电阻的使用能够保护设备上的LED免受ESD的影响。
*"嘀嗒"声是施加ESD的放电声音。
*此产品的LED灯闪烁是正常现象,不是由于施加ESD造成的。
TDK的积层贴片压敏电阻主要适用于消费类和车载电子设备,在产品系列方面,我们面向消费类应用的最小尺寸为EIA01005(0.4x0.2mm);面向车载应用的最小元件尺寸为EIA0402(1.0x0.5mm),并且都已实现量产。
使用TDK的积层贴片压敏电阻可节省板载空间,实现高自由度的灵活安装配置。此外,面向车载应用的积层贴片压敏电阻还满足AEC-Q200标准,可提供125℃和150℃的最高工作温度选项,方便各位根据应用自行选择以满足高可靠性的要求。
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以上就是TDK积层贴片压敏电阻的介绍,若您想查看更多,请点击“阅读原文”;若您对我们的产品有任何疑问,请点击菜单栏的“联系我们”进行咨询或者发送您的疑问至TDK.Product-CN@tdk.com,谢谢!
原文标题:贴片压敏电阻如何保护LED免受ESD的影响?
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