一种静电防护电路的制作方法

本实用新型涉及静电防护领域，尤其涉及一种静电防护电路。

背景技术：

当前很多电子消费类产品在使用时都会受到ESD（Electro-Static discharge，静电放电）事件的干扰，而由于系统IC（integrated circuit，集成电路）的工艺进步（技术节点≤14纳米），HBM（Human-Body Model，人体放电模式）耐压≤700V，传统的静电防护电路的设计模式在遭遇ESD事件时，仍会留下较高的残留电压输送至系统电路，当系统电路无法耐受较高的残留电压时，就会损坏。

因此，需要设计一款可以有效保护系统电路在受到ESD事件的能量轰击时仍可以正常工作的静电防护电路。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，本实用新型旨在提供一种静电防护电路，在保护系统内部线路的同时不会因较高的冲击电压而导致系统的损坏及出现异常状况。

本实用新型解决上述技术问题的主要技术方案为：

一种静电防护电路，其特征在于，包括并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管，并且，

所述并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管连接至一受保护电路。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述第一钳位二极管和所述第二钳位二极管均为单极型瞬变电压抑制二极管，且所述并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管的阳极接地，阴极连接至所述受保护电路。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管的阴极与一电源端连接，并且

所述受保护电路的VCC端也与所述电源端连接，所述静电防护电路用于防护电源上的静电事件。

优选的，上述的静电防护电路，其中，还包括一电感元件，串联在所述第一钳位二极管和所述第二钳位二极管的阴极之间。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管的阴极与一信号输入输出端连接，并且

所述受保护电路的I/O端也与所述信号输入输出端连接，且所述受保护电路的VCC端与一电源连接，所述静电防护电路用于防护信号线上的静电事件。

优选的，上述的静电防护电路，其中，还包括一电阻元件，串联在所述第一钳位二极管和所述第二钳位二极管的阴极之间。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述第一钳位二极管的钳位电压低于50V。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述第二钳位二极管的钳位电压低于15V。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述第一钳位二极管和所述第二钳位二极管均为双极型瞬变电压抑制二极管。

优选的，上述的静电防护电路，其中，所述第一钳位二极管和所述第二钳位二极管并联后，一端连接至所述受保护电路，另一端接地或者不接地。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型公开的两极式静电防护电路，通过将两个TVS（Transient Voltage Suppressors，瞬变电压抑制二极管）并联，通过一级TVS和二级TVS的共同防护，可以把ESD的残压控制得更加低，且该两级TVS具有响应速度快（平均响应时间< 25nS）、导通阻抗及导通电压小以及漏电流低（漏电流<1μA）等特点。

附图说明

参考所附附图，以更加充分地描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型一实施例中静电防护电路的示意图；

图2为本实用新型另一实施例中静电防护电路的示意图；

图3为发生ESD事件时本实用新型的静电防护电路的工作原理图；

图4为本实用新型的静电防护电路所使用的单极型TVS示意图；

图5为本实用新型的静电防护电路所使用的双极型TVS示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。当然除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型的静电防护电路，主要包括并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管，其中，该并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管的阳极接地，阴极连接至一受保护电路，以在发生ESD事件时，将流经该受保护电路的电压钳制在正常工作电压范围内。

下面结合具体的实施例以及附图详细阐述本实用新型的静电防护电路。

实施例一：

参考图1，本实施例的静电防护电路，包括并联的第一钳位二极管和第二钳位二极管，优选的，该第一钳位二极管和第二钳位二极管均为瞬变电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressors，简称TVS），图中标示为TVS1和TVS2。因TVS具有响应速度快（平均响应时间< 25nS）、导通阻抗及导通电压小以及漏电流低（漏电流<1μA）等特点，可以将ESD的残压控制得更加低，起到更好的静电防护作用。

进一步，并联的TVS1和TVS2的阳极接地，阴极连接至一受保护电路（图中标示为系统IC）。该系统IC具有一个工作电压VCC端、一个接地GND端和多个输入输出I/O端（例如图中所示I/O1~I/O4）。本实施例的静电防护电路用于保护一电源电路，因此并联的TVS1和TVS2的阴极连接至一个电源端（图中标示为Vcc Port），且该电源端Vcc Port连接至系统IC的VCC端，并且优选的，系统IC的GND端也接地。

作为一个优选的实施例，在并联的TVS1和TVS2的阴极之间，还串联有一个电感元件（图中标示为L），以在静电防护时起到退耦作用；同时因TVS本身会有寄生电容，TVS1和TVS2和L形成π型滤波器（相当于两个电容器和一个电感器）电路，其对系统IC也有保护作用。

本实施例形成的静电防护电路的工作原理为：

继续参照图1以及图3原理图所示，以电源Vcc Port端的电压均为5V，所使用的TVS1和TVS2的V_RWM值均为5V示例。当发生8kV的ESD事件时，感应过电压由Vcc Port （图中所示A点）经由线路流传进电路中，TVS1作为系统IC的一级防护，可以耐受15kV的空气静电及10kV的接触静电的冲击。过电压经由TVS1之后，ESD的残压已经降低至50V以下，然后TVS2作为系统IC的二级防护，继续将通向系统IC的电压钳制到15V以下，从而保证系统IC可以正常工作。

实施例二：

本实施例的静电防护电路与实施例一基本一致，其不同之处在于，本实施例的静电防护电路用于信号线上的ESD事件防护。参照图2，并联的TVS1和TVS2的阴极连接至一个信号输入输出端（图中标示为I/O1 Port），且该信号输入输出端I/O1 Port连接至系统IC的I/O1端，并且系统IC的VCC端连接至一电源Vcc。在TVS1和TVS2的阴极之间，可与实施例一类似串联一个电感元件，或者串联一个电阻元件。因本实施例为一信号线电路，因此优选在TVS1和TVS2的阴极之间串联一个电阻元件（图中标示为R），以防止电感对高频信号产生影响。

本实施例的静电防护电路的工作原理与实施例一类似，因此不再赘述。

在实施例一和实施例二中，所使用的TVS1和TVS2均为单极型的二极管，如图4所示，其并联在一起后，阴极（引脚Pin1）连接至受保护电路，阳极（阴极Pin2）需接地。但本实用新型的TVS1和TVS2并不局限于单极型二极管，如图5所示，在本实用新型的静电防护电路中，同样可使用双极型的二极管，其并联后引脚Pin1连接至受保护电路，引脚Pin2可接地，也可不接地。双极型的TVS1和TVS2相比于单极型的TVS1和TVS2，具有双向保护功能。

在本实用新型的其他实施例中，包括并联的TVS1和TVS2的静电防护电路可用于任意需要防护静电的场合。另外，如果选用带有防护雷击/浪涌的TVS，还可以起到防护雷击/浪涌的效果。

综上所述，本实用新型公开的两极式静电防护电路，通过将两个TVS并联，通过一级TVS和二级TVS的共同防护，可以把ESD的残压控制得更加低，且该两级TVS具有响应速度快（平均响应时间< 25nS）、导通阻抗及导通电压小以及漏电流低（漏电流<1μA）等特点。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。