ESD5471X-SW 是一款高性能TVS二极管阵列（ESD保护器件），主要用于保护高速数据接口免受静电放电（ESD）、电气快速瞬变（EFT）和浪涌的影响。以下是其典型应用领域及电路设计要点：

1. 主要应用领域

(1) 消费类电子

  • USB 2.0/3.0/3.1/Type-C 接口保护
    • 防止热插拔或人体接触（HBM）导致的ESD损坏。
    • 适用于手机、平板、笔记本电脑等设备的USB数据线（D+/D-）和电源线（VBUS）。
  • HDMI/DisplayPort 保护
    • 防止高速差分信号（TMDS）受ESD干扰。
  • 音频接口（耳机插孔、扬声器）
    • 防止插拔时的静电冲击。

(2) 通信设备

  • 以太网（RJ45）PHY芯片保护
    • 保护MDI（介质相关接口）信号线（TX+/TX-, RX+/RX-）。
  • MIPI（CSI/DSI）接口保护
    • 用于摄像头、显示屏等高速数据传输。

(3) 工业与汽车电子

  • CAN/LIN 总线保护
    • 防止汽车电子系统受ESD或瞬态电压影响（需符合AEC-Q101标准）。
  • 工业传感器（RS-485/RS-422）
    • 保护长距离通信接口。

(4) 其他高速接口

  • LVDS（液晶屏接口）、PCIe、SATA
    • 确保信号完整性，防止ESD导致数据错误。

2. 典型电路设计

(1) USB 2.0/3.0 接口保护电路

  • 保护对象：D+/D- 数据线、VBUS 电源线
  • 电路连接：
    • TVS二极管并联在信号线与GND之间。
    • VBUS 增加额外的TVS管（如单向TVS）防止电源浪涌。

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USB Connector
   │
   ├─ D+ ────┬──── ESD5471X-SW (Channel 1) ──── GND
   │         │
   ├─ D- ────┼──── ESD5471X-SW (Channel 2) ──── GND
   │         │
   └─ VBUS ──┴──── TVS Diode (e.g., SMAJ5.0A) ── GND

(2) HDMI/DisplayPort 保护电路

  • 保护对象：TMDS差分对（Clock+/-, Data0+/-, Data1+/-, Data2+/-）
  • 设计要点：
    • 每个差分对使用一个双向TVS（低电容，如0.3pF）。
    • 尽量靠近HDMI连接器放置，减少ESD路径阻抗。

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HDMI Connector
   │
   ├─ TMDS Clock+ ──── ESD5471X-SW (Channel 1) ──── GND
   ├─ TMDS Clock- ──── ESD5471X-SW (Channel 2) ──── GND
   ├─ TMDS Data0+ ──── ESD5471X-SW (Channel 3) ──── GND
   └─ TMDS Data0- ──── ESD5471X-SW (Channel 4) ──── GND
   ...（其他差分对类似）

(3) 以太网（RJ45）保护电路

  • 保护对象：TX+/TX-, RX+/RX-
  • 推荐方案：
    • 使用4通道TVS阵列（如ESD5471X-SW）保护PHY芯片。
    • 结合共模扼流圈（CMC）增强EMI抑制。

plaintext

RJ45 Connector
   │
   ├─ TX+ ────┬──── ESD5471X-SW ──── GND
   ├─ TX- ────┤
   ├─ RX+ ────┤
   └─ RX- ────┘

(4) 汽车CAN总线保护

  • 保护对象：CAN_H / CAN_L
  • 关键设计：
    • TVS + 滤波电容（如100pF）提高抗干扰能力。
    • 确保TVS符合AEC-Q101标准（若用于车载）。

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CAN Transceiver
   │
   ├─ CAN_H ────┬──── ESD5471X-SW ──── GND
   │            │
   └─ CAN_L ────┘

3. PCB 布局关键要点

  1. TVS 尽量靠近接口
    • 缩短ESD电流路径，减少电感影响。
  2. 低阻抗接地
    • 使用宽铜箔或多层板地平面，确保TVS的GND连接良好。
  3. 高速信号匹配
    • 差分对走线对称，避免TVS引入的电容不平衡。
  4. 避免信号线绕行
    • TVS应直接并联在信号线上，不要增加额外走线长度。

4. 选型替代方案

参数ESD5471X-SW 典型值替代型号（如缺货）
工作电压5VIP4234CZ6, ESD7004
钳位电压<10V (8/20μs)SP3054, PUSB3FR4
电容0.3pFRCLAMP0524P (0.5pF)
封装DFN-10 / SOT-23μDFN-8, X2SON-6

总结

ESD5471X-SW 适用于 高速数据接口（USB/HDMI/MIPI）、通信总线（以太网/CAN） 和 工业/汽车电子 的ESD防护。设计时需注意：

  1. 靠近接口放置，减少ESD路径阻抗。
  2. 选择低电容TVS，避免信号衰减。
  3. 确保良好接地，提高防护效果。

如需具体电路仿真或参数计算，可结合厂商提供的SPICE模型进行仿真验证。

电性参数

封装尺寸

数据手册

ESD5471X-SW 静电抑制器 数据手册下载

供货情况
ESD5471X-SW系列产品采用DFN1006封装，每卷10,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/automotive-esd/esd5471x-sw/； 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