Texas Instruments ESD341 TVS ESD保護(hù)二極管是用于HDMI 1.4電路保護(hù)的TVS ESD保護(hù)二極管。ESD341的額定ESD沖擊消散值為IEC61000-4-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最高水平（4級(jí)）。該器件的IO電容為0.66pF（典型值），可實(shí)現(xiàn)高達(dá)3.4Gbps高速接口保護(hù)，包括支持HDMI 1.4b等協(xié)議。低動(dòng)態(tài)電阻和低鉗位電壓確保為瞬態(tài)事件提供系統(tǒng)級(jí)保護(hù)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments ESD341 TVS ESD保護(hù)二極管數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

30kV ESD額定值和5.4A浪涌提供強(qiáng)大的瞬態(tài)保護(hù)，采用微型封裝，用于保護(hù)便攜式電子產(chǎn)品和其他空間受限應(yīng)用（例如可穿戴設(shè)備）中的3.6V電源軌。Texas Instruments ESD341采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)0201 (DPL) 封裝。

特性

• IEC 61000-4-2 4級(jí)ESD保護(hù)
  • 30kV 接觸放電
  • 30kV氣隙放電
• 5.4A (8/20 μs) IEC 61000-4-5浪涌保護(hù)
• IO電容：0.66pF（典型值）
• 直流擊穿電壓：±6.2V（典型值）
• 超低漏電流：100nA（最大值）
• 低ESD鉗位電壓：10.2V（16A TLP時(shí)）
• 低插入損耗：5GHz（–3dB帶寬，DPL）
• 支持高達(dá)3.4Gbps的快速接口
• 工業(yè)溫度范圍：–40°C至+125°C
• 節(jié)省空間的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)0201占位面積 (0.6mm × 0.3mm × 0.3mm)

典型應(yīng)用

ESD341 TVS ESD保護(hù)二極管技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

ESD341是德州儀器(TI)推出的一款高性能單通道雙向TVS ESD保護(hù)二極管，具有以下突出特點(diǎn)：

• ?超強(qiáng)ESD保護(hù)能力?：
  • IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)Level 4保護(hù)等級(jí)
  • 接觸放電±30kV/空氣放電±30kV
  • 符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的HBM(±2500V)和CDM(±1000V)保護(hù)
• ?行業(yè)領(lǐng)先的電氣參數(shù)?：
  • 超低IO電容：典型值0.66pF
  • 低動(dòng)態(tài)電阻：0.25Ω(典型)
  • 低鉗位電壓：10.2V@16A TLP
  • 極小漏電流：最大100nA
• ?緊湊封裝設(shè)計(jì)?：
  • 0201標(biāo)準(zhǔn)封裝(X2SON)
  • 尺寸僅0.6mm×0.3mm×0.3mm
  • 適合空間受限應(yīng)用
• ?寬泛的工作條件?：
  • 工作溫度范圍：-40°C至+125°C
  • 支持高速接口：最高3.4Gbps
  • 反向耐壓：±3.6V

二、關(guān)鍵參數(shù)詳解

2.1 保護(hù)性能參數(shù)

2.2 電氣特性參數(shù)

三、功能架構(gòu)與工作原理

3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ESD341采用雙向TVS二極管架構(gòu)：

• 兩個(gè)I/O引腳(Pin1和Pin2)對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)
• 內(nèi)部集成高效ESD泄放路徑
• 雙向保護(hù)特性允許任意極性連接

3.2 保護(hù)機(jī)制

1. ?正常狀態(tài)?：
   • 電壓在±3.6V范圍內(nèi)時(shí)呈現(xiàn)高阻態(tài)
   • 僅存在極低漏電流(<100nA)
2. ?ESD事件?：
   • 電壓超過(guò)±6.2V時(shí)觸發(fā)保護(hù)
   • 形成低阻抗泄放路徑(<0.25Ω)
   • 將瞬態(tài)能量快速分流至地
3. ?恢復(fù)階段?：
   • 電壓降至保持電壓(6.2V)以下后復(fù)位
   • 復(fù)位時(shí)間通常在數(shù)十納秒內(nèi)

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.1 HDMI 1.4接口保護(hù)方案

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• ?器件配置?：
  • TMDS差分對(duì)(8通道)：每對(duì)使用1個(gè)ESD341
  • 其他信號(hào)線(xiàn)(5通道)：采用TPD1E05U06
• ?參數(shù)匹配?：
  • TMDS信號(hào)范圍：0-3.6V
  • 工作頻率：1.7GHz
  • 數(shù)據(jù)速率：3.4Gbps
• ?布局建議?：
  • ESD器件盡量靠近連接器放置
  • 保護(hù)走線(xiàn)長(zhǎng)度控制在5mm以?xún)?nèi)
  • 避免90°轉(zhuǎn)角，采用圓弧走線(xiàn)

4.2 高速USB保護(hù)設(shè)計(jì)

1. ?D+/D-線(xiàn)保護(hù)?：
   • 每數(shù)據(jù)線(xiàn)配置1個(gè)ESD341
   • 確保對(duì)稱(chēng)布局以保持信號(hào)完整性
2. ?VBUS保護(hù)?：
   • 配合5V TVS二極管使用
   • 注意功率處理能力匹配
3. ?性能驗(yàn)證?：
   • 眼圖測(cè)試驗(yàn)證信號(hào)完整性
   • TDR測(cè)試確保阻抗連續(xù)性

五、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

1. ?消費(fèi)電子?：
   • 智能手表/手環(huán)
   • TWS耳機(jī)充電盒
   • 游戲手柄接口
2. ?顯示設(shè)備?：
   • 4K/8K電視HDMI接口
   • 顯示器DP/USB-C端口
   • 車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)
3. ?計(jì)算設(shè)備?：
   • 超極本Thunderbolt接口
   • 平板電腦數(shù)據(jù)端口
   • 擴(kuò)展塢連接器
4. ?工業(yè)設(shè)備?：
   • HMI面板接口
   • 工業(yè)相機(jī)連接器
   • 測(cè)試儀器I/O端口

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?布局關(guān)鍵點(diǎn)?：
   • 優(yōu)先保護(hù)連接器附近的信號(hào)線(xiàn)
   • 保護(hù)器件與連接器距離<3mm
   • 采用最短可能的接地路徑
2. ?熱管理考慮?：
   • θJA=356.8°C/W(無(wú)散熱措施)
   • 建議使用散熱過(guò)孔降低熱阻
   • 4層板設(shè)計(jì)可改善散熱性能
3. ?可靠性驗(yàn)證?：
   • 執(zhí)行IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試
   • 進(jìn)行1000次重復(fù)ESD沖擊測(cè)試
   • 驗(yàn)證-40°C至125°C全溫性能