首先 解釋雙向與單向的概念
- “雙向擊穿” 設(shè)計(jì)是指二極管在正向和反向偏置時(shí)均能實(shí)現(xiàn)可控?fù)舸?,其核心是采用?duì)稱PN結(jié)結(jié)構(gòu)(如:P-I-N-P 或 N-I-P-N),正向?qū)〞r(shí)利用 “正向雪崩擊穿”,反向?qū)〞r(shí)利用 “反向雪崩/齊納擊穿”,適用于雙向信號(hào)通路(如差分信號(hào)、無(wú)極性電源)
- “單向擊穿” 設(shè)計(jì)是指 ESD 保護(hù)器件僅在一個(gè)特定電流方向下發(fā)生擊穿導(dǎo)通,以此泄放靜電能量;反向則保持高阻阻斷狀態(tài),不影響電路正常工作的設(shè)計(jì)方案
其次 哪些場(chǎng)景適合用雙向或單向
雙向 ESD 二極管可在正、反兩個(gè)方向觸發(fā)擊穿,泄放靜電,不影響雙向傳輸?shù)男盘?hào)或電壓
- 適用原因:交流信號(hào)本身交替變化極性,雙向 ESD 能保護(hù)正負(fù)兩個(gè)方向的靜電沖擊,且不阻斷正常信號(hào)傳輸
- 典型應(yīng)用:音頻線路(AUX、耳機(jī)接口)、模擬信號(hào)線路(傳感器差分信號(hào))、射頻(RF)線路
- 適用原因:接口信號(hào)雙向傳輸,靜電可能從任意方向侵入,雙向 ESD 可全面覆蓋保護(hù)
- 典型應(yīng)用:USB 2.0/3.0、HDMI、DP、以太網(wǎng)(RJ45)、I2C/SPI 總線(雙向通信)
- 適用原因:線路無(wú)固定正負(fù)極,或可能出現(xiàn)正負(fù)電壓波動(dòng),雙向 ESD 可應(yīng)對(duì)雙向過(guò)壓
- 典型應(yīng)用:未明確正負(fù)極的外接電源接口、對(duì)稱供電的工業(yè)控制線路
單向 ESD 二極管僅在一個(gè)方向(正向或反向)擊穿導(dǎo)通,反向保持高阻,適合信號(hào) / 電流單向流動(dòng)的場(chǎng)景
- 適用原因:直流電源有固定正負(fù)極,靜電多從正向侵入,單向 ESD 可在正向擊穿泄放靜電,反向不影響電源正常供電
- 典型應(yīng)用:DC-DC 電源輸入口、電池供電線路、5V/12V 設(shè)備電源接口
- 適用原因:信號(hào)僅單方向傳輸,靜電風(fēng)險(xiǎn)集中在信號(hào)傳輸方向,單向 ESD 不干擾正常信號(hào)的單向流動(dòng)
- 典型應(yīng)用:串口 TX/RX(單工 / 半雙工模式)、GPIO 輸出引腳、打印機(jī)并行接口、傳感器輸出信號(hào)線路
- 適用原因:部分電路反向耐壓較低,單向 ESD 的反向高阻特性可避免反向漏電或擊穿,保護(hù)后端器件
- 典型應(yīng)用:二極管整流后的電路、MOS 管驅(qū)動(dòng)線路、精密模擬電路的單向供電支路
- 先判斷線路 “信號(hào) / 電流方向”:雙向傳輸→選雙向 ESD,單向傳輸 / 固定極性→選單向ESD
- 再看“靜電侵入方向”:若靜電可能從正反雙向而來(lái)(如外部接口),優(yōu)先雙向;僅單一方向有風(fēng)險(xiǎn)(如內(nèi)部電源支路),可選單向