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高清多媒体接口（HDMI）的静电放电（ESD）保护

langtuo
助工
2021-06-15 17:24:48     打赏
选择适合HDMI 2.0的ESD保护二极管时要考虑的关键参数包括：1.寄生电容例如在HDMI 2.0中，高速最小化传输差分信号（TMDS）线可显示数据速率的增加。适合HDMI 2.0的TMDS线具有6Gbps的最高数据速率，而在HDMI 1.4中最高数据速率为3.4Gbps。在选择ESD保护二极管以确保TMDS线的信号完整性时，寄生电容成为最重要的参数之一。当选择适合HDMI 2.0的ESD保护二极管时，务必要先考虑二极管的输入/输出（I/O）电容，确保二极管的电容符合TMDS线允许的电容预算。进行选择时，要找小于0.5pF的I/O电容。

另外还要查看产品说明书中包含的眼图。这会向您很好地展示HDMI 2.0系统中ESD器件的性能。图1是一个眼图的范例。

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2.钳位电压和动态电阻（RDYN）当选择适用于HDMI的ESD保护二极管时，较低的电容并非唯一要考虑的参数。在ESD冲击中，随着系统处理器移向电压较低的节点，过电应力（EOS）引起故障的风险也会增加。当考虑ESD保护二极管时，一定要看器件的钳位电压和RDYN。钳位电压是ESD二极管在ESD冲击中强行限制的电压。对ESD保护器件而言，这是最重要的参数之一，因为它是连接器的系统侧在ESD冲击中将承受的那种电压。

为明确规定ESD器件的钳位电压，产品说明书列出了不同的方法。有些器件将利用传输线脉冲（TLP）测试来指定钳位电压。适合TLP测试的电流水平范围：1A至16A。其它器件则明确规定了按国际电工技术委员会（IEC）61000-4-2标准进行8kV接触放电测试过程中30ns时的钳位电压。当比较ESD保护二极管时，用所有这些不同的方法来定义钳位电压会产生混淆。

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当选择ESD保护二极管时，一般的经验法则是RDYN越低，钳位电压越低。在ESD冲击中，动态电阻是二极管至接地的路径的有效电阻。如方程式1所示，RDYN与钳位电压是成比例的关系。它也可被描述成图2中二极管I-V曲线的斜率。还有其它因素，如击穿电压和寄生电容。不过，更低的动态电阻会使二极管的钳位电压性能更佳。


当为HDMI 2.0设计选择ESD保护二极管时，请关注两样主要东西：电容和RDYN。低寄生电容将确保该设计能保持HDMI 2.0信号完整性；而低RDYN则可在ESD冲击中确保低钳位电压。请考虑这些参数，以保证系统安全。


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关键词： ESD保护二极管 瞬态抑制二极管 TVS    

风的印记
工程师
2021-06-18 15:38:55     打赏
2楼

保护措施做的非常好


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清歌孤我
工程师
2021-06-18 17:42:47     打赏
3楼

防护做的还是相当不错的


评论
卢风
工程师
2021-06-19 14:06:43     打赏
4楼

感谢分享


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