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ESD抑制產品選型手冊(4.68M)：
Littelfuse_ESD_System_Level_Guide[1].pdf
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Littelfuse SPA器件設計用于保護電子設備免受通常具有破壞力的快速瞬態電壓的破壞，例如雷擊和靜電放電（ESD）。
它們為電腦和便攜式消費電子產品市場提供了針對輸入/輸出接口和數字與模擬信號線的理想保護方案.
Littelfuse SPA器件可提供包括DIP、SOIC、MSOP、SOT23、SOT143、SC70、SOT5x3、SOT953、µDFN、SOD723和倒晶在內的多種封裝配置。
瞬態抑制二極管陣列擁有較低的電容、泄漏電流和箝位電壓，可提供高級別的保護（根據IEC 61000-4-2標準，電壓高達30kV）。 SP03-xx和SP30xx器件可用于更嚴酷的應用條件，能夠防止EFT和雷擊瞬變威脅，符合IEC-61000-4-4/5標準。
靜電放電（ESD）是一種電瞬態現象，可對電子電路造成嚴重威脅。
最常見的原因是由于兩種不同材料相互摩擦而造成電荷在表面積聚。
通常，其中的一個表面為人體，靜電荷經常高達15,000伏。
當靜電電壓達到6,000伏時，如發生ESD，則會令人體感到痛苦。
較低的放電電壓可能不會引起人們注意，不過也會對電子元件和電路造成災難性的損壞。
1、 瞬態抑制二極管陣列介紹： Littelfuse 瞬態抑制二極管陣列旨在盡可能使用最小的箝位電壓來保護模擬和數字信號線路（例如USB和HDMI）免于各種瞬變現象的危害。
與傳統二極管相比，它們的應用范圍更廣，脈沖保護性能更優越。
此類二極管功能強大，可以IEC 61000-4-2國際標準中規定的最高級別（4級）安全吸收ESD的反復沖擊，性能無任何下降。
主要特色
·低電容，通常為30pF至0.65pF
·高級別的ESD保護（IEC 610000-4-2 ）接觸放電高達±20kV，空氣放電高達±30kV，EFT IEC 61000-4-4 40A（5/50ns）
·低箝位電壓
·低泄漏電流，最大0.5μA
·高達14的輸入保護
·可提供節省空間的表面封裝型、通孔型和在輸入端口附近安裝的小尺寸封裝，以提供最優保護
·符合RoHS標準，無鉛
Littelfuse SPA：工作原理
Littelfuse 瞬態抑制二極管陣列（SPATM TVS Diode Array ），提供對ESD、電磁干擾（EMI）、電氣快速瞬變（EFT）和雷擊的防護，主要用于依靠電源工作的敏感型數字和模擬輸入電路的數據、信號或控制線路。
SPA的工作原理分為兩步：首先，它們會吸收二極管的瞬變電流并改變其方向，接著通過雪崩或齊納二極管箝制電壓水平。
這樣可防止設備超出額定電壓值。
當發生過電壓故障時，設備必須具有特定電流波形的低箝位電壓，以保護靈敏型IC和端口。
在正常工作狀態下，反向斷態電壓必須高于設備的電源/工作電壓，且帶有低泄漏電流，以防止電源負載。
設備電容必須低至足以減少輸入信號的失真。
設備封裝必須體積小、高度低，以實現高密度的印刷電路板布局。
設備必須能承受IEC 61000-4-2規定的多種ESD/EFT脈沖。
術語與定義
工作電壓范圍（Vsupply）可橫跨V+和V-兩端的電源電壓范圍限值。 SCR/二極管陣列無固定轉折電壓或工作電壓。
此類設備可在輸入和電源軌道上“浮動”，因此同一個設備可在其電壓范圍內的任意點位工作。
正向電壓降特定正向電流的輸入引腳和對應電源引腳之間的最大正向電壓降。
反向電壓降特定反向電流的輸入引腳和對應電源引腳之間的最大反向電壓降。
反向斷態電壓設備的反向斷態電壓（VR）應等于或高于待保護電路（或部分電路）的峰值工作水平。
這是為了確保SPA不會抑制電路驅動電壓。
反向泄漏電流在特定電壓下測得的最大電流。
箝位電壓在出現最大峰值脈沖電流時，可從保護器上測得的最大電壓。
輸入泄漏電流在輸入端規定的電壓下，于輸入引腳處測得的直流電流值。
靜態電源電流當Vsupply在最大電壓時，輸入V+/V-引腳的最大直流電流。
輸入電容在1MHz/1VRMS的條件下，于輸入引腳和任一電源引腳之間測得的電容。
2、什么是瞬態電壓？為什么需要注意這種電壓？
瞬態電壓是由電能釋放的短時高電壓，通常在儲存的能量突然釋放，或有較重的電感負載或雷擊等其它誘因時產生。
在電氣或電子電路中，可以通過開關控制方法預先釋放該能量，也可以將其隨機導入外部電源電路中。
反復瞬變現象通常在操作電機、發電機或在開/關反饋電路元件時產生。
而隨機瞬變現象則通常在雷擊或靜電放電（ESD）時產生。
雷擊和靜電放電的發生是無法預測的，所以需要進行精密的監測以準確測算，尤其在電路板層面可能發生上述情況的時候更需注意。
許多電子標準組使用公認的監測手段或測試方法對瞬變電壓的產生進行了分析研究。
下表列舉了瞬變現象的一些重要特征。
| 電壓
| 電流
| 生成時間
| 持續時間
| 雷擊
| 25kV
| 20kA
| 10 μs
| 1ms
| 開/關
| 600V
| 500A
| 50 μs
| 500ms
| 電磁脈沖
| 1kV
| 10A
| 20ns
| 1ms
| ESD
| 15kV
| 30A
| <1ns
| 100ns
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表1：瞬變源及其量值示例
瞬變電壓峰值的特性
如下圖所示，雷擊和靜電放電形成的瞬變電壓峰值通常會形成一條“雙指數”波形。
圖1：雷擊的瞬變波形
圖2：靜電放電的測試波形
雷擊的指數生成時間在1.2微秒至10微秒之間（基本為10%至90%），持續時間在50微秒至1000微秒之間（峰值的50% ）
。
而靜電放電持續的時間則相對而言短很多。
生成時間小于1.0毫微秒。
持續總時間約為100納秒。
為什么瞬變現象越來越多地受到關注？
產品的小型化趨勢使得產品對電氣應力日益敏感。
以微處理器為例，其結構和導電通路無法處理由靜電放電瞬變現象產生的強電流。
因為這類產品的操作電壓非常低，所以必須控制電壓干擾以防設備斷路、潛在隱患或災難性事件的發生。
目前，敏感微處理器廣泛應用于各類設備之中。
從家用電器（例如洗碗機）至工業控制設備，甚至玩具都使用微處理器來提高性能和功效。
大部分汽車也使用多重電子系統來控制發動機、空調、剎車系統，部分汽車還將其用于控制轉向、牽引和安全系統。
應用設備和汽車內的很多附件或支持產品（例如電機或配件）都有可能產生危害整個系統的瞬變現象。
因此，縝密的電路設計不僅要考慮自然環境的影響，還需要注意相關產品存在的潛在威脅。
下表2列舉了不同產品的技術弱點。
裝置類型
| 臨界電壓（伏）
| VMOS
| 30-1800
|
| 100-200
| GaAsFET
| 100-300
| EPROM
| 100
| JFET
| 140-7000
|
| 250-3000
| 肖特基二極管
| 300-2500
| 雙極晶體管
| 380-7000
| SCR
| 680-1000
|
表2：設備的臨界電壓范圍。
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