ESD54031Z-SW 是一款高性能 TVS二极管阵列（ESD保护器件），专为高速接口的静电放电（ESD）和瞬态电压抑制设计，符合 IEC 61000-4-2（ESD ±30kV） 等标准。以下是其核心应用领域及电路设计指南。

1. 主要应用领域

(1) 高速数据传输接口保护

  • USB 3.0/3.1/Type-C（D+/D-/VBUS 保护）
  • HDMI/DisplayPort（TMDS 差分信号保护）
  • LVDS/MIPI（显示屏、摄像头接口）
  • Thunderbolt/USB4（高速差分信号防护）

(2) 通信与工业接口

  • RS-485/RS-232/CAN总线（工业控制、汽车电子）
  • 以太网（RJ45）（10/100/1000Mbps 信号保护）
  • SIM卡/UART/I²C/SPI（MCU 通信端口防护）

(3) 消费电子 & 便携设备

  • 智能手机/平板电脑（USB、耳机接口、按键）
  • 可穿戴设备（充电触点、传感器接口）
  • 智能家居（Wi-Fi/蓝牙天线保护）

(4) 汽车电子（AEC-Q101 认证适用型号）

  • 车载娱乐系统（LVDS/摄像头接口）
  • CAN/LIN总线保护
  • 传感器（TPMS、雷达信号）

2. 典型电路设计

(1) 单线信号保护（如USB D+/D-）

plaintext

信号线 ────┤ TVS ├──── GND  
           ESD54031Z-SW
  • TVS 并联在信号线与地之间，正常工作时呈高阻态，ESD事件时快速钳位（响应时间 <1ns）。
  • 适用于： 低速信号（UART、I²C）、按键、电源线（VBUS）。

(2) 差分信号保护（如USB3.0/HDMI）

plaintext

差分对+ ────┤ TVS ├──── GND  
差分对- ────┤ TVS ├──── GND  
           ESD54031Z-SW
  • 每对差分信号单独接TVS到地，避免信号失真。
  • 低电容（典型 0.5pF），适合高速信号（5Gbps+）。

(3) 多通道保护（如USB Type-C 全接口）

plaintext

CC1 ────┤ TVS ├─── GND  
CC2 ────┤ TVS ├─── GND  
D+  ────┤ TVS ├─── GND  
D-  ────┤ TVS ├─── GND  
VBUS ───┤ TVS ├─── GND  
           ESD54031Z-SW
  • 适用于多引脚接口，提供完整ESD防护。
  • VBUS 需选择更高耐压TVS（如ESD54031Z-SW支持5V~24V）。

3. 关键设计注意事项

(1) 布局与PCB设计

  • TVS 尽量靠近接口（距离<10mm），减少ESD路径阻抗。
  • 地平面要完整，避免ESD电流形成环路干扰。
  • 高速信号线匹配阻抗（如USB差分对90Ω）。

(2) 参数选型

参数要求
工作电压≥ 被保护信号电压（如USB用5V）
钳位电压低于被保护IC的最大耐压
结电容高速信号选低电容（<1pF）
ESD等级满足IEC 61000-4-2（±8kV接触/±15kV空气）

(3) 典型替代型号

  • ESD54031Z-SW（4通道，0.5pF，5V）
  • ESD56031D（6通道，适用于多线保护）
  • TPD4E05U06（TI同类产品）

4. 失效模式与解决方案

问题可能原因解决方案
信号失真TVS电容过高换更低电容型号（如0.3pF）
TVS烧毁过压/过流增加限流电阻或换更高耐压TVS
防护失效布局不当TVS靠近接口，优化地回路

5. 总结

ESD54031Z-SW 适用于高速接口的ESD防护，关键设计要点：
✔ 低电容（0.5pF），不影响信号完整性。
✔ 快速响应（<1ns），有效钳位ESD。
✔ 多通道集成，节省PCB空间。
✔ 符合工业/汽车标准，可靠性高。

推荐应用： USB3.0、HDMI、车载摄像头、工业通信等场景。

电性参数

封装尺寸

数据手册

ESD54031Z-SW 静电抑制器 数据手册下载

供货情况
ESD54031Z-SW系列产品采用DFN1006封装，每卷10,000个，如需了解产品详情https://semiwell.com/automotive-esd/esd54031z-sw/，请访问； 现提供样品，您可向全球各地的 Semiwell 的授权经销商索取样品。

关于Semiwell
Semiwell 拥有过电压保护器件系列产品的完善产品阵容。公司凭借其在半导体领域的技术和终端产品的应用背景，为电子、汽车和工业市场上的客户提供服务。如果您有技术问题，请按以下方式联系技术支持团队：邮箱：sales06@semiwell.com； 电话：86-21-5484-1002； 如需了解更多信息，请访问 Semiwell 官方网站：https://semiwell.com