ESD定义是什么 esd是什么意思( 二 )

IEC 61000-4-2标准
几乎所有的模拟和数字芯片都会在data sheet里标注这颗料的ESD数据，设计人员经常会参考这些数据并误以为这些芯片可以在日常使用中免受ESD的损坏。但是如果您了解衡量ESD的标准后，您就会知道，普通芯片的ESD等级并不一定能完全保护电路。

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我们来看一看您可以会在data sheet中看到的ESD模型，第一个是人体模型，简称HBM，它模拟了在工厂环境中携带静电的人体触摸接地设备的过程。HBM的波形如绿线所示，值得一提的是HBM标准是为了衡量芯片能否在生产、组装和运输的过程中免受ESD的损害，并非适用于日常使用的场景。
第二个介绍的是带电装置模型，简称CDM，它模拟了一个带静电的器件接触电路的情景，CDM的模拟波形如蓝线所示，CDM会在小于20ns的时间内有一个非常高的电流脉冲。和HBM相似CDM也是为了衡量芯片生产，制造过程中可能会遇到的ESD而设计的，并非适用于日常使用场景。
我们介绍的下一个标准IEC 61000-4-2模型和HBM以及CDM不同，这是一个为日常使用设计的标准，它可以帮助我们衡量芯片确保是否能在日常可能接触到的ESD中免受损坏。如红色波形所示它用了更高的电流脉冲并且持续的时间也更长。

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IEC 61000-4-2标准有四个不同的等级，最高等级为四级，应用8kV的接触放电和15kV的空气放电，这意味着您的接口芯片有能力免受8kV接触放电和15kV空气放电的损坏。
如果您的芯片没有达到这个等级，在电路里增加我们的ESD保护芯片，可以帮助你们达到这个级别，甚至更高级别的保护。
ESD二极管钳位电压
通常大家对IEC标准存在一个误解，这里我们以IEC四级举例，当我们在data sheet中提到这颗ESD二极管可以达到8000V接触放电和15kV空气放电时，我们针对的是这颗ESD二极管本身可以承受8000V和15kV的ESD冲击，并不代表系统电路同样可以承受。ESD二极管的钳位电压可以帮助我们量化在承受ESD冲击的时候，系统将会受到的冲击。

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如图所示，我们的ESD保护二极管放置在一个与受保护电路平行的位置，钳位电压的含义是指在系统遭受对应级别的ESD冲击时，系统SE需要承受的冲击电压值。这张图显示了一个8kV IEC冲击在系统中造成的冲击电压随时间的变化。红色的波形代表没有ESD二极管的信息，如果加上了ESD保护二极管，当一个ESD冲击进入系统，ESD二极管将立刻被击穿，并提供一个低阻抗的路径将电流导向地面。无论如何，在ESD保护二极管的两端，由于阻抗的存在依然会有一定程度的压降，这个压降将会平行映射到系统电路中。
蓝色的波形就显示了钳位波形，对于了解钳位电压，最好的办法是观测ESD二极管的传输线性脉冲曲线或者简称为腾赚网网TLP曲线。

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TLP曲线提供了二极管电压与电流的关系，可以通过给定的输入电流推算出钳位电压。举个例子当1A的电流被释放到ESD二极管，它的钳位电压大约为8.4V，当放电电流为2.7A钳位电压为9V，当放电电流为5.8A时钳位电压为10V，以此类推。现在我们可以大致估算出冲击时，系统会承受的钳位电压。对于8000V的IEC ESD冲击而言，我们只需要看TLP曲线中16A的那一点，对于这一个二极管而言，钳位电压大约是13.4V 。

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