1. ESD5D30B36A 器件概述

首先，了解器件的基本特性是正确应用它的前提。

  • 型号: ESD5D30B36A
  • 类型: 双向 TVS 二极管阵列 (ESD Suppressor)
  • 关键特性:
    • 工作电压: 5.0V
    • 击穿电压: 6.0V (最小值)
    • 钳位电压: 10.5V (在 8A 峰值电流时，Ipp=8A)。这是最重要的参数之一，它表示当巨大ESD电流冲击时，器件能将电压限制在的安全水平。
    • 极低电容: 典型值 0.35pF (在 1MHz, 0V 偏压时)。超低电容使其非常适合高速数据线路。
    • 封装: 小巧的 DFN1006-2L (0402) 封装，节省PCB空间。
    • IEC 61000-4-2 等级: 可承受 ±30kV (空气放电) 和 ±30kV (接触放电) 的ESD冲击，提供极高的保护等级。
  • 核心功能: 在正常工作时，它对电路呈现高阻抗（像一个开路），几乎不影响信号。当有瞬间的高压ESD脉冲出现时，它能以纳秒级的速度响应，将能量泄放到地，并将被保护线路的电压钳位在一个安全值，从而保护后端的精密芯片。

2. 主要应用领域

得益于其 5V工作电压 和 极低的寄生电容，ESD5D30B36A 专为保护高速、低电压的接口而设计。其主要应用领域包括：

  1. 智能手机、平板电脑和便携式设备:
    • USB 2.0/3.0/3.1 Type-C 接口: 保护D+/D-数据线、CC1/CC2配置通道和SBU边带使用信号。Type-C接口频繁插拔，ESD风险极高，是此器件的典型应用场景。
    • HDMI / DisplayPort 接口: 保护TMDS差分对信号、DDC/CEC控制信号。这些高速视频接口对信号完整性要求苛刻，低电容的TVS至关重要。
    • 音频接口: 保护耳机插孔的左右声道和麦克风线路。
    • 按键和侧边按钮: 防止人体接触引入的ESD损坏主处理器。
    • SIM卡座和SD/TF卡座: 保护与基带处理器或内存控制器连接的数据和时钟线。
  2. 计算机及外围设备:
    • 高速数据总线: 保护PCIe、SATA、SAS等总线的差分线。
    • 外部接口: 保护以太网RJ45接口（尤其是LAN管理总线）、键盘/鼠标接口、 Thunderbolt接口等。
  3. 消费类电子和物联网设备:
    • 智能手表/手环: 保护充电触点和数据同步接口。
    • 智能家居设备: 保护Wi-Fi/蓝牙天线馈线（需使用专门的天线TVS）、调试接口（如UART、SWD/JTAG）、传感器接口（如I²C, SPI）。
    • 游戏控制器: 保护USB接口和按键。
  4. 工业与汽车电子:
    • 车载信息娱乐系统: 保护USB、LVDS显示屏接口、GPS天线输入。
    • 工业控制板: 保护通信端口（如RS-232, RS-485, CAN总线 - 注意：需选择适合更高电压的总线TVS）、人机界面（HMI）的触摸屏接口。
    • 传感器模块: 保护与主控制器连接的数字信号线。

总结应用领域特点： 所有需要高速数据传输、工作电压在5V或以下、且易受人体静电（HBM） 或空气放电影响的接口电路。

3. 电路设计指南

正确的电路布局和设计是实现有效ESD保护的关键。

典型应用电路

图表

代码

具体连接方式：
将被保护的信号线（如USB的D+）直接连接到TVS二极管的一端，TVS的另一端以最短的路径连接到系统地（GND）。被保护的IC引脚也应靠近TVS放置。

示意图：TVS并联在信号线和地之间。

设计要点与注意事项：

  1. 位置至关重要 (Placement):
    • 首要规则： TVS器件必须尽可能靠近接口的连接器或者ESD可能入侵的入口点（如按键、触摸点）。目的是在ESD脉冲进入电路板内部之前就将其泄放掉。
    • 错误示例： 将TVS放在离连接器很远、靠近主芯片的地方，这样ESD脉冲已经传播了整个走线，沿途可能已经损坏了其他元件。
  2. 布线布局 (Layout):
    • 走线短而粗： 从接口到TVS的走线，以及从TVS到地的走线，都应尽可能短、直、宽。这可以减小寄生电感，寄生电感会阻碍纳秒级的ESD电流快速泄放，导致钳位电压升高。
    • 地平面： TVS的接地脚必须通过一个低阻抗的、坚实的接地平面（最好是完整地平面）连接到系统参考地。绝对不要使用长长的细走线作为地线。
    • 过孔： 如果需要打孔到地平面，应使用多个过孔（例如2-3个）以降低接地路径的阻抗和电感。
  3. 信号完整性考虑:
    • 电容匹配： ESD5D30B36A的0.35pF超低电容对绝大多数高速接口（如USB 2.0 - 480Mbps）的影响微乎其微，不会引起信号失真。但对于极高速的信号（如USB 3.2 Gen 2 - 10Gbps），仍需在PCB设计后通过仿真或测试来验证眼图是否满足要求。
    • 布线对称性： 对于差分对（如D+/D-），应确保两路信号上的TVS布局完全对称，走线长度一致，以避免引入相位差。
  4. 电源轨保护:
    • 此型号专为信号线设计。如果需要保护5V的电源轨（如VBUS），应选择专门用于电源的TVS二极管（通常功率更大，如SMC封装系列），但一定要注意其漏电流和额定功率是否符合要求。
  5. 多个信号线保护:
    • 一个接口（如USB）通常有多条线需要保护。可以使用多通道TVS阵列（如四通道、六通道器件）来节省空间和提高一致性。ESD5D30B36A是单通道器件，每个信号线都需要单独放置一个。

电性参数

封装尺寸

数据手册

ESD5D30B36A 静电抑制器 数据手册下载

供货情况
ESD5D30B36A系列产品采用SOD-523封装，每卷3,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/automotive-esd/esd5d30b36a/； 现提供样品，您可向全球各地的 Semiwell 的授权经销商索取样品。

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