電子產(chǎn)品必須按照IEC61000-4-2等標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用多種方法來(lái)確保產(chǎn)品符合主流ESD標(biāo)準(zhǔn)，包括外殼設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)、元件選擇，甚至軟件修復(fù)。輸入和輸出是一種重要的方法(I/O)保護(hù)元件用于連接器等關(guān)鍵電路節(jié)點(diǎn)。ESD二極管保護(hù)元件通常被稱為瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)。

ESD靜電保護(hù)的原理及應(yīng)用要求：

許多集成電路(IC)有輸入電壓遠(yuǎn)高于正常值的情況下，可能會(huì)有一些敏感的輸入(例如ESD在應(yīng)力作用下)容易損壞。正常工作電壓與使設(shè)備開始損壞的電壓之間的區(qū)域是安全過(guò)壓區(qū)。安全過(guò)壓區(qū)域和設(shè)備損壞區(qū)域之間有一點(diǎn)重疊，因?yàn)槿绻^大的過(guò)壓只持續(xù)很短的時(shí)間，設(shè)備可能能夠承受，即使它不在安全過(guò)壓區(qū)域。

ESD在靜電事件發(fā)生時(shí)，二極管的任務(wù)是將輸入電壓保持在安全過(guò)壓范圍內(nèi)，而不影響系統(tǒng)性能。ESD二極管制敏感節(jié)點(diǎn)處的電壓，將電流引靜電事件的位置，以限制敏感節(jié)點(diǎn)的電壓，并將電流引導(dǎo)到地面水平等不太敏感的節(jié)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，ESD二極管必須在正常工作電壓范圍內(nèi)具有高阻抗，在正常工作電壓范圍外具有低阻抗，從而直接從敏感節(jié)點(diǎn)引出電流，限制瞬態(tài)電壓。

對(duì)ESD二極管的基本要求與具體應(yīng)用有關(guān)，但一般有以下要求：

(1)高阻抗(低泄漏)在正常電壓范圍內(nèi)；

(2)電容對(duì)于目標(biāo)應(yīng)用來(lái)說(shuō)。

(3)適用導(dǎo)通電壓；

(4)能夠在預(yù)期的靜電應(yīng)力下正常工作；

(5)在應(yīng)力期間，它可以從高阻抗快速轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥杩?/p>

(6)低阻抗在正常電壓范圍外；

ESD二極管器件的分類

比較具體TVS在設(shè)備類型之前，需要了解兩種分類。

單向和雙向保護(hù)：?jiǎn)蜗蚝碗p向ESD二極管器件可以抑制正應(yīng)力和負(fù)應(yīng)力。ESD二極管保持高阻抗和低泄漏狀態(tài)的電壓范圍，最好理解這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的區(qū)別。這個(gè)電壓范圍決定了ESD電路節(jié)點(diǎn)類型，可以保護(hù)設(shè)備。ESD與零伏電壓相比，二極管具有對(duì)稱性。雙向二極管。ESD基于零伏對(duì)稱或雙向電路節(jié)點(diǎn)的保護(hù)電壓最合適。ESD二極管產(chǎn)品具有相對(duì)零伏電壓不對(duì)稱的特點(diǎn)。ESD二極管器件適用于保護(hù)電壓極性始終相同的電路節(jié)點(diǎn)，如0-5伏等單極電壓。

電壓定位和電弧消除：電壓定位裝置的工作原理是從低壓時(shí)的高阻抗轉(zhuǎn)換到高于導(dǎo)電壓時(shí)的低阻抗，并且沒有負(fù)阻抗區(qū)域（圖2）。該裝置通過(guò)提供接地低阻抗通道來(lái)定位高于導(dǎo)電壓的電壓。電弧消除(crowbar)當(dāng)電壓較低時(shí)，設(shè)備也具有較高的阻抗，但當(dāng)電壓較高時(shí)，觸發(fā)新的導(dǎo)電機(jī)制，增加電流并伴隨電壓下降。因此，消弧裝置具有負(fù)阻抗區(qū)域。

某些消弧裝置的觸發(fā)電壓可能很高。在進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)時(shí)，如果電弧消除TVS如果觸發(fā)器的速度足夠快，即使電壓已經(jīng)達(dá)到可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的電平，也可以經(jīng)常提供ESD靜電保護(hù)。消弧裝置有時(shí)也被稱為“驟回”由于電壓突然下降，設(shè)備。