根據IEC61000-4-2 標準，各類電子器件的最低耐壓標準為2kV， 但一些半導體器件以及芯片受工藝線徑等因素影響
，耐壓有可能小於2kV ，而ESD 可能達8kV 甚至更高，因此有必要對手機進行專門的過電壓和ESD 防護。

電路防護設計時的方案選擇

1. 分級防護

guodianyanengliangtongguochuandaoouhehefusheouhelaichuanbo
，xianluzhongguodianyashisuijichanshengde，bixuduiqinengliangjinxingjianruoxishou，cainengbimianduixianluchanshenggongnengxingsunhuai。zhexuyaoduixianlujinxinggongnengmokuaihuafen，duimeiyimokuaijinxingzhujiguodianyayizhijinengliangxishou
，cainengyouxiaodadaoguodianyafanghumude。

例(li)如(ru)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)千(qian)兆(zhao)網(wang)口(kou)部(bu)位(wei)，容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)雷(lei)電(dian)感(gan)應(ying)過(guo)電(dian)壓(ya)影(ying)響(xiang)

，如(ru)果(guo)在(zai)此(ci)部(bu)位(wei)不(bu)做(zuo)保(bao)護(hu)則(ze)很(hen)容(rong)易(yi)損(sun)壞(huai)網(wang)卡(ka)。因(yin)為(wei)能(neng)量(liang)很(hen)大(da)
，如(ru)果(guo)隻(zhi)用(yong)小(xiao)容(rong)量(liang)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)防(fang)護(hu)起(qi)不(bu) 到dao很hen好hao的de防fang護hu效xiao果guo，這zhe時shi候hou可ke以yi采cai用yong分fen級ji防fang護hu的de方fang案an，在zai變bian壓ya器qi的de初chu級ji采cai用yong放fang電dian管guan進jin行xing初chu級ji保bao護hu
，在zai網wang卡ka芯xin片pian部bu位wei采cai用yong小xiao容rong量liang的de壓ya敏min防fang護hu
，這zhe樣yang既ji不bu會hui影ying響xiang到dao線xian路lu傳chuan 輸速率
，也可以有效防止雷擊。

2. 增大被保護器件的內阻

大da部bu分fen過guo電dian壓ya防fang護hu器qi件jian在zai起qi作zuo用yong時shi，會hui將jiang過guo電dian流liu泄xie放fang到dao實shi地di上shang，這zhe時shi候hou防fang護hu器qi件jian的de電dian阻zu非fei常chang小xiao。被bei保bao護hu器qi件jian兩liang端duan的de電dian壓ya被bei壓ya敏min電dian阻zu抑yi製zhi至zhi100V以下，遠低於2KV(參考ESD耐壓)，但在IC內阻比較小的情況下，通過IC的脈衝電流會很大，需要從幾個方麵調整：

a. 調整線路布線結構，減小通過IC的脈衝電流回路麵積、zengdahuiluzukang。maichonghuilukeyikanchengganyingquan
，dangqitadianluyoumaichongdianliutongguoshi，huizaicihuiluchanshengguodianyahemaichongdianliu，jianxiaoguodianyahemaichongdianliuyingxiangdeyouxiaofangfashijianxiaotongguoIC的脈衝電流回路麵積。
b. tongguoxinghaoxuanze，jiangdiyamindianzushuntaineizugenjubutongxianludechuanshusulv，dengxiaoneizudengfangmiandechayi，xuanzeqiadangdeqijianshiqudelianghaodefanghuxiaoguodezhongyaobuzhou。
c. 與IC串聯磁珠、電容或電阻

，增加其回路阻抗。在線路傳輸信號許可條件下
，可采用串聯磁珠、電容或電阻Z的方法，提高回路阻抗，改善壓敏電阻的過電壓防護 效果。該方案能夠減小通過IC的脈衝電流，有一定設計裕度
，可避免因元件更換、PCB板和布線差異等而可能引起的過電壓防護不良問題。

3. 防護器件放置位置和接地設計過電壓防護器件最好靠近過電壓源放置


，例如各個接口、天線、電(dian)源(yuan)等(deng)部(bu)位(wei)。當(dang)過(guo)電(dian)壓(ya)產(chan)生(sheng)源(yuan)不(bu)明(ming)確(que)，或(huo)者(zhe)需(xu)要(yao)保(bao)護(hu)特(te)定(ding)的(de)芯(xin)片(pian)時(shi)，將(jiang)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)靠(kao)近(jin)被(bei)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)放(fang)置(zhi)。很(hen)多(duo)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)需(xu)要(yao)良(liang)好(hao)的(de)接(jie)地(di)設(she)計(ji)才(cai)能(neng)將(jiang)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)能(neng)量(liang)迅(xun)速(su)泄(xie)放(fang)到(dao)接(jie)地(di)上(shang)，所(suo)以(yi)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)與(yu)地(di)的(de)距(ju)離(li)盡(jin)量(liang)要(yao)小(xiao)，同(tong)時(shi)線(xian)徑(jing)要(yao)大(da)。

手機ESD防護方案使用器件對比

目前手機過電壓ESD防護方案中用到的器件主要有：采用氧化鋅陶瓷材料製作的壓敏電阻MLV
；基於半導體技術的ESD抑製器件如TVS二極管以及其他防護IC；基於高分子聚合物技術的聚合物ESD元件。

TVS管的突出優點是限製電壓比較低，最低可以達到10伏以下
，這在過電壓保護中起到良好的抑製過電壓作用
，不足之處是不能吸收過電壓能量。而聚合物ESD壓敏電阻得益於材料和結構，電容量最小可做到0.05pF以下
，可應用於超高速線路，例如USB3.0、HDMI1.4等，不足之處是導通電壓很高、不能吸收能量。

壓敏電阻的氧化鋅陶瓷內部晶粒結構可以吸收一部分能量
，因此能夠耐受較大瞬態能量，不僅可以用來進行ESD防護
，還可以對感應過電壓，操作過電壓進 行防護。同時疊層壓敏電阻內部還是電容結構
，有利於線路的EMC設計。壓敏電阻的缺點是限製電壓比較高(順絡的壓敏電阻大部分限製電壓在50V以下
，部分 小電容產品超過50V)，但這樣的限製電壓已經遠小於各類器件芯片的瞬間耐受電壓，可以起到優秀的過電壓防護效果。 在價格方麵，壓敏電阻性價比更高，TVS管和Polymer價格比壓敏電阻要高很多。壓敏電阻因為其突出的性價比

，緊湊的尺寸，優秀的綜合性能迎合了手機 性價比和小尺寸的要求，在手機ESD防護解決方案上得到廣泛的應用。

壓敏電阻應用時一端與被保護器件並聯，另外一端要接地。在係統正常工作時
，壓敏電阻呈現大電阻(MΩ級別)特性，壓敏處於開路狀態；當過電壓達到壓 敏電壓時，壓敏電阻迅速變成小電阻(數Ω級別)

，在此過程中，壓敏電阻氧化鋅晶粒吸收部分能量
，其餘泄放到實地
，有效避免地電位產生瞬態電磁幹擾。

如何為手機應用選擇合適的壓敏電阻

最大直流工作電壓、電容量、瞬態電阻是為手機應用選擇壓敏電阻時需要注意的性能指標。以下為具體的判斷和選擇方法。

1. 最大直流工作電壓(Vdc)
最大直流工作電壓指壓敏電阻器在最高操作溫度下使用時的最大持續直流工作電壓，被用來作為測試漏電流的對應電壓點，該電壓總是比壓敏電壓小。應用時
，Vdc要大於係統的額定工作電壓
，這樣才能保證係統正常工作。

2. 電容Cp
壓敏電阻內部是電容的結構
，電容量的大小對高速線路影響很大，對於高頻率傳輸信號
，電容Cp應小些
，反之亦然。如在USB3.0、IEEE1394、HDMI 接口使用低於1pF壓敏電阻。

3. 內阻匹配
壓敏電阻在線路中的應用如圖1所示
，根據IEC61000-4-2 標準，電路中元器件耐壓至少應為2kV(7.5A)
，要使IC不受ESD影響，則在不同條件下：當線路中出現8kV ESD時，Rv＜R/3
；當線路中出現1kV ESD時，Rv＜R/5。保險起見, 選壓敏電阻時, 其瞬態電阻Rv 應小於R/5。 瞬shun態tai內nei阻zu與yu壓ya敏min電dian阻zu的de電dian容rong有you很hen大da的de關guan係xi
，電dian容rong越yue大da，瞬shun態tai內nei阻zu越yue小xiao
，所suo以yi在zai不bu影ying響xiang傳chuan輸shu速su率lv的de條tiao件jian下xia，盡jin量liang選xuan用yong較jiao大da電dian容rong的de壓ya敏min電dian阻zu。隨sui著zhe電dian容rong量liang的de增zeng大da，同tong尺chi寸cun同tong工gong作zuo電dian壓ya的de壓ya敏min電dian阻zu瞬shun態tai內nei阻zu變bian小xiao。

壓ya敏min電dian阻zu的de電dian容rong值zhi是shi一yi個ge很hen重zhong要yao的de參can數shu，正zheng確que的de選xuan型xing可ke以yi對dui電dian路lu起qi到dao更geng有you效xiao的de防fang護hu效xiao果guo。針zhen對dui手shou機ji各ge個ge部bu位wei的de電dian壓ya大da小xiao，傳chuan輸shu速su率lv的de不bu同tong，現xian給gei出chu深shen圳zhen順shun絡luo電dian 子對ESD和過電壓防護的方案設計：圖2裏推薦選用了多種壓敏電阻型號，考慮了最佳的應用效果。實際選用過程，工程師可能更傾向於根據電路的傳輸速率選用 數種壓敏型號，便於物料的管理。