【導讀】ESD保護元件的作用是轉移來自敏感元件的ESD應力，使電流流過保護元件而非敏感元件，同時維持敏感元件上的低電壓。作為ESD保護元件中的代表：瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、壓敏電阻，相信大家都不陌生，但是對于二者深層次的不同，可能知道的人不多吧。本文將一位專家關于TVS與壓敏電阻的深度剖析，展現給大家，希望能幫到你們。
ESD保護元件的作用是轉移來自敏感元件的ESD應力，使電流流過保護元件而非敏感元件，同時維持敏感元件上的低電壓；ESD保護元件還應具有低泄漏和低電容特性，不會降低電路功能；不會對高速信號造成損害，在多重應力作用下保護元件的功能不會下降。
瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、壓敏電阻和聚合物是近幾年發(fā)展起來的幾種專用ESD保護元件。其中前兩種元件均采用電壓鉗位的方式進行保護，采用帶導電粒子的聚合物則是采用消弧(crowbar)保護策略。壓敏電阻和聚合物支持雙向保護，但TVS可支持單向或雙向保護。傳統的壓敏電阻雖然在成本上具有一定優(yōu)勢，但它存在的一個最大問題是體積太大，無法滿足手持設備的封裝要求。事實上，與壓敏電阻相比，基于硅材料的TVS具有更好的鉗制性能、更低的泄漏和更長的使用壽命。
TVS芯片在多重應力下仍然可保持強大的性能，而壓敏電阻和聚合物則會隨著使用次數的增多性能下降。TVS技術利用的是半導體的鉗位原理，在經受瞬時高壓時，會立即將能量釋放出去，而壓敏電阻采用的是物理吸收原理，因此每經過一次ESD事件，材料就會受到一定的物理損傷，形成無法恢復的漏電通道。TVS技術的原理就好像傳統的打太極，可以輕松釋放掉能量而不是直接與之對抗，器件本身不會受到損害，基本上沒有壽命限制。而壓敏電阻、聚合物材料在使用過程中同樣存在磨損問題。
從現場測試的TVS與壓敏電阻的鉗制電壓曲線來看，TVS器件可以在極短時間內將輸入的大電壓鉗制到5至6伏的水平，而壓敏電阻的曲線則下降得非常緩慢，并且無法達到TVS器件的效果。這表明TVS器件在響應時間和鉗制性能方面均優(yōu)于壓敏電阻。
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