ESD451 ±30kV ESD保护二极管技术解析与应用指南
Texas Instruments ESD451 ±30kV ESD保护二极管是一款双向ESD保护二极管，用于保护数据线路和其他I/O端口。ESD451的额定ESD冲击消散值高达±30kV，符合IEC 61000-4-2国际标准（高于4级）。该器件具有0.5pF（典型值）IO电容，可为USB 3.0等协议提供高速接口保护。超低的动态电阻 (0.19Ω) 和钳位电压（16A TLP时为10.4V）可针对瞬态事件提供系统级保护。
数据手册：*附件：Texas Instruments ESD451 ±30kV ESD保护二极管数据手册.pdf
±30kV ESD额定值和6.2A浪涌提供强大的瞬态保护，采用微型封装，用于保护便携式电子产品和其他空间受限应用（例如可穿戴设备）中的5.5V电源轨和数据线。Texas Instruments ESD451采用行业标准0201 (DPL) 封装。
特性
- IEC 61000-4-2 4级ESD保护
- ±30kV接触放电
- ±30kV气隙放电
- IEC 61000-4-5浪涌保护
- 6.2A (8/20?s)
- IO电容
- 0.5pF（典型值）
- 直流击穿电压：8V（典型值）
- 超低漏电流：50nA（最大值）
- 超低的ESD钳位电压
- 16A TLP时为10.4V
- R
DYN为0.19Ω（I/O至GND）
- 低插入损耗：3.5GHz（-3dB带宽）
- 支持速率高达7Gbps的高速接口
- 工业温度范围：–55°C至+150°C
- 节省空间的行业标准0201占位面积 (0.6mm × 0.3mm × 0.3mm)
功能框图
ESD451 ±30kV ESD保护二极管技术解析与应用指南
一、产品概述与核心特性
ESD451是德州仪器(TI)推出的一款双向ESD保护二极管，采用超小尺寸0201封装(0.6mm×0.3mm×0.3mm)，专为保护高速数据线和I/O端口设计。该器件具有业界领先的ESD防护性能，符合IEC 61000-4-2 Level 4标准。
?关键特性?：
- ?超强ESD防护?：±30kV接触放电/空气放电保护能力
- ?低电容设计?：仅0.5pF典型I/O电容，支持高达7Gbps的高速接口
- ?卓越钳位性能?：动态电阻仅0.19Ω，16A TLP下钳位电压10.4V
- ?宽温工作?：工业级温度范围(-55°C至+150°C)
- ?低漏电流?：最大50nA反向漏电流
二、典型应用场景
2.1 消费电子领域
2.2 高速接口保护
2.3 工业应用
三、电气特性与性能参数
3.1 绝对最大额定值
| 参数 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|
| 峰值脉冲功率(8/20μs) | 57 | W |
| 峰值脉冲电流(8/20μs) | 6 | A |
| 工作环境温度 | -55至150 | °C |
3.2 ESD防护等级
- ?IEC 61000-4-2?：±30kV接触/空气放电
- ? 人体模型(HBM) ?：±2500V
- ? 充电设备模型(CDM) ?：±1000V
3.3 关键电气参数
- 反向工作电压：±5.5V
- 击穿电压：7-9V(1mA条件下)
- 动态电阻：0.19Ω典型值
- 插入损耗：3.5GHz(-3dB带宽)
四、封装与引脚配置
ESD451采用2引脚X2SON(DPL)封装，尺寸仅为0.6mm×0.3mm：
?引脚功能?：
- ?IO?：ESD保护通道(双向)
- ?IO?：ESD保护通道(双向)
?布局建议?：
- 器件应尽可能靠近被保护接口放置
- 保持短而宽的接地路径
- 避免保护器件与被保护线路间存在分支走线
五、设计要点与应用指南
5.1 电路配置方案
ESD451可采用两种典型配置：
- ?单端保护?：一个引脚接信号线，另一个引脚接地
- ?差分保护?：两个引脚分别接差分对信号线
5.2 参数选择依据
- ?电容影响?：0.5pF电容对7Gbps信号影响可忽略
- ?钳位电压?：10.4V@16A确保保护敏感IC
- ?布局优化?：信号路径长度应小于1/10波长
5.3 可靠性设计
- 确保工作电压不超过±5.5V限制
- 高温环境下需考虑漏电流增加的影响
- 多次ESD冲击后应检查保护性能
六、性能曲线解析
6.1 TLP特性曲线
- 正负向TLP曲线显示优异的对称性
- 16A电流下钳位电压仅10.4V
- 动态电阻低至0.19Ω
6.2 频率响应
- -3dB带宽达3.5GHz
- 7Gbps信号插入损耗<0.5dB
- 电容随偏置电压变化极小
6.3 温度特性
- -55°C至150°C范围内电容稳定性优异
- 高温下漏电流仍低于规格限值
七、选型与替代建议
7.1 替代方案比较
| 参数 | ESD451 | 竞品A | 竞品B |
|---|---|---|---|
| ESD等级 | ±30kV | ±25kV | ±20kV |
| 电容 | 0.5pF | 0.8pF | 1.2pF |
| 动态电阻 | 0.19Ω | 0.3Ω | 0.5Ω |
| 封装尺寸 | 0201 | 0201 | 0402 |
7.2 升级路径
对于更高要求的应用，可考虑：
- 多通道集成保护器件
- 更低电容(0.3pF)的ESD保护方案
- 支持更高电压(12V)的防护器件
声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。
举报投诉
-
二极管
+关注
关注
148文章
10166浏览量
172672 -
ESD
+关注
关注
50文章
2312浏览量
176311 -
双向
+关注
关注
0文章
104浏览量
16528
发布评论请先 登录
相关推荐
热点推荐
RS232/485接口保护)——2路双向保护。30Kv的ESD保护PESD12VL2BT
PESDxL2BT series: 采用SOT23封装的低电容双向双ESD保护二极管RS232/485接口保护)——2路双向
发表于 03-03 12:37
RF接口电路保护器件ESD二极管的选型方法是怎样的
从方案中可以看出，左边的ESD方案选用了超低电容的ESD静电保护二极管DW05DUCF-B-E或DW05DLC-B-S对RF天线接口进行了ESD
MDD ESD抑制器/TVS二极管 ESD5Z15V数据手册
ESD二极管VRWM=15V28pF±30KV(air)±22KV(contact)封装：SOD-523
发表于 08-19 15:54
?1次下载
ESD321低电容(小于1pF)单通道30kV ESD保护二极管数据表
电子发烧友网站提供《ESD321低电容(小于1pF)单通道30kV ESD保护二极管数据表.pdf》资料免费下载
发表于 06-18 10:35
?0次下载
ESD441采用0201封装的单通道±30kV单向ESD二极管数据表
电子发烧友网站提供《ESD441采用0201封装的单通道±30kV单向ESD二极管数据表.pdf》资料免费下载
发表于 06-22 10:50
?0次下载
ESD451采用0201封装的单通道±30kV双向ESD二极管数据表
电子发烧友网站提供《ESD451采用0201封装的单通道±30kV双向ESD二极管数据表.pdf》资料免费下载
发表于 06-22 10:32
?0次下载
采用0402封装的低钳位电压ESD351单通道30kV ESD保护二极管数据表
电子发烧友网站提供《采用0402封装的低钳位电压ESD351单通道30kV ESD保护二极管数据表.pdf》资料免费下载
发表于 06-29 09:37
?0次下载
Texas Instruments ESDS552双向ESD/浪涌保护二极管数据手册
Texas Instruments ESDS552双向ESD/浪涌保护二极管用于RS-485和RS-422接口保护。
ESD441 ±30kV单向ESD保护二极管技术解析与应用指南
Texas Instruments ESD441 ±30kV ESD保护二极管是一款单向ESD
工商网监
评论