I/O接口防静电保护方案设计及ESD二极管选型

I/O（Input/Output），即输入/输出，通常指数据在内部存储器和外部存储器或其他周边设备之间的输入和输出。常有客户咨询东沃电子：I/O接口有没有必要进行静电防护？I/O接口防护选用什么型号的ESD二极管好？I/O接口用TVS二极管，如何选型选用？I/O端口选多大结电容的集成式ESD保护器件好……

I/O接口是主机与被控对象进行信息交换的纽带,众所周知，I/O接口很容易受到静电放电（ESD）威胁甚至损坏，为此，I/O接口静电防护是非常有必要的。接下来，电路保护器件厂家东沃电子从选用集成式和分立式ESD器件来设计I/O接口静电保护解决方案图。

I/O接口静电保护方案图（集成式ESD器件）

从方案图中可知，I/O接口静电防护，东沃电子技术推荐选用1颗集成式ESD静电保护二极管DW05MF-S，5V工作电压、15V低钳位电压、1μA低漏电流；结电容<22PF，保证I/O信号的完整性；采用SOT-353超小集成封装，节约空间。根据IEC 61000-4-2，它可提供高达±15kV（空气放电）/±8kV（接触放电）的ESD保护，根据IEC 61000-4-5，可承受5.5A（8/20us）的峰值脉冲电流，对接口芯片能够提供可靠的静电和浪涌保护。除了选用DW05MF-S之外，同时还推荐选用DW05MF-E集成式ESD保护管进行替代。

I/O接口静电保护方案图（分立式ESD器件）

从方案图中可知，I/O接口静电防护，东沃电子技术推荐选用4颗分立式ESD静电保护二极管DW05DF-BH-E，5V工作电压、8.5V低钳位电压、0.2μA低漏电流；结电容<14PF，保证I/O信号的完整性；采用DFN1006-2L封装。根据IEC 61000-4-2，它可提供高达±30kV（空气放电）/±30kV（接触放电）的ESD保护，根据IEC 61000-4-5，可承受9A（8/20us）的峰值脉冲电流，对接口芯片能够提供可靠的静电和浪涌保护。除了选用DW05DF-BH-E之外，东沃技术还推荐选用分立式ESD静电保护管DW05DF-BN-E或DW05DF-BS-E进行替代。

I/O接口ESD静电保护二极管参数

查看东沃电子“ESD-DW05MF-S Datasheet”、“ESD-DW05MF-E Datasheet”、“ESD-DW05DF-BH-E Datasheet”、“ESD-DW05DF-BN-E Datasheet”、“ESD-DW05DF-BS-E Datasheet”产品规格书可知，其具体参数详情如下图所示：

以上是东沃I/O接口静电保护经典方案图。





审核编辑：刘清