瞬态过压防护，TVS二极管和ESD静电二极管应该选择谁？

Part 01

前言

硬件工程师一定听过EOS这个词，所谓EOS，其全称是Electrostatic Overstress，也就是静电过应力，什么意思呢？它是指电子元器件在生产、运输、安装或使用过程中，遭受超过其承受能力的静电放电（ESD）或电气过应力（EOS），导致元器件损坏或性能下降。

相应的，为了预防EOS，就出现了各种各样的保护器件，比如TVS二极管和压敏电阻，ESD静电二极管等，今天就重点说一下TVS二极管和ESD静电二极管选型的区别。要想说清楚二者的区别，就要先了解EOS的区别。

Part 02

静电ESD模型和雷击浪涌模型

ESD主要用三种模型来表达，用得比较多的是HBM和MM。也就是人或设备对产品放电，但产品不会被损坏。典型的HBM CLASS 1C模型规定，在 1000V-2000V充电的100pF电容器通过1500欧姆电阻器对产品进行放电。MM模型比人体模型能量更大，放电电容为200pF，电压200V-400V左右，但没有串联电阻。

典型HBM模型放电，峰值电流小于0.75A，时间150ns，典型MM模型放电，峰值电流小于8A，时间5ns。

很静电相比，典型雷击浪涌产生的EOS可就大得多了，比如电源线入口处使用TVS，其峰值电流可达2000A，时间20us。

Part 03

TVS二极管和ESD静电二极管的区别

1.工作原理

TVS二极管和ESD静电二极管的工作原理是一样的，都是基于二极管反向击穿原理实现电压钳位。

2.用途

其实可以把ESD静电二极管理解成TVS二极管中的一种，也就是说TVS二极管是一个大类，TVS二极管可以用来防静电，也可以用来防电磁脉冲EMP，雷击浪涌，或者感性负载开关产生的过压。但是ESD静电二极管一般只用来防静电。

3.功率

ESD静电二极管的封装一般是SOT23封装，尺寸小，所以功率也小，但是TVS二极管功率就大得多了，这也是TVS二极管有更多用途的原因。

4.寄生电容

如果应用是高速数字I/O线路或高频RF线路，则保护器件的寄生电容会对线路有影响，可能会导致信号失真。ESD静电二极管具有超低电容（通常约为 0.05pF），所以反应速度更快，同时尺寸小，此时就是最优解。

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