一種靜電防護電路的制作方法

本實用新型涉及靜電防護領域，尤其涉及一種靜電防護電路。

背景技術：

當前很多電子消費類產品在使用時都會受到ESD（Electro-Static discharge，靜電放電）事件的干擾，而由于系統IC（integrated circuit，集成電路）的工藝進步（技術節點≤14納米），HBM（Human-Body Model，人體放電模式）耐壓≤700V，傳統的靜電防護電路的設計模式在遭遇ESD事件時，仍會留下較高的殘留電壓輸送至系統電路，當系統電路無法耐受較高的殘留電壓時，就會損壞。

因此，需要設計一款可以有效保護系統電路在受到ESD事件的能量轟擊時仍可以正常工作的靜電防護電路。

技術實現要素：

鑒于上述技術問題，本實用新型旨在提供一種靜電防護電路，在保護系統內部線路的同時不會因較高的沖擊電壓而導致系統的損壞及出現異常狀況。

本實用新型解決上述技術問題的主要技術方案為：

一種靜電防護電路，其特征在于，包括并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管，并且，

所述并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管連接至一受保護電路。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述第一鉗位二極管和所述第二鉗位二極管均為單極型瞬變電壓抑制二極管，且所述并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管的陽極接地，陰極連接至所述受保護電路。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管的陰極與一電源端連接，并且

所述受保護電路的VCC端也與所述電源端連接，所述靜電防護電路用于防護電源上的靜電事件。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，還包括一電感元件，串聯在所述第一鉗位二極管和所述第二鉗位二極管的陰極之間。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管的陰極與一信號輸入輸出端連接，并且

所述受保護電路的I/O端也與所述信號輸入輸出端連接，且所述受保護電路的VCC端與一電源連接，所述靜電防護電路用于防護信號線上的靜電事件。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，還包括一電阻元件，串聯在所述第一鉗位二極管和所述第二鉗位二極管的陰極之間。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述第一鉗位二極管的鉗位電壓低于50V。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述第二鉗位二極管的鉗位電壓低于15V。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述第一鉗位二極管和所述第二鉗位二極管均為雙極型瞬變電壓抑制二極管。

優選的，上述的靜電防護電路，其中，所述第一鉗位二極管和所述第二鉗位二極管并聯后，一端連接至所述受保護電路，另一端接地或者不接地。

上述技術方案具有如下優點或有益效果：

本實用新型公開的兩極式靜電防護電路，通過將兩個TVS（Transient Voltage Suppressors，瞬變電壓抑制二極管）并聯，通過一級TVS和二級TVS的共同防護，可以把ESD的殘壓控制得更加低，且該兩級TVS具有響應速度快（平均響應時間< 25nS）、導通阻抗及導通電壓小以及漏電流低（漏電流<1μA）等特點。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分地描述本實用新型的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構成對本實用新型范圍的限制。

圖1為本實用新型一實施例中靜電防護電路的示意圖；

圖2為本實用新型另一實施例中靜電防護電路的示意圖；

圖3為發生ESD事件時本實用新型的靜電防護電路的工作原理圖；

圖4為本實用新型的靜電防護電路所使用的單極型TVS示意圖；

圖5為本實用新型的靜電防護電路所使用的雙極型TVS示意圖。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。當然除了這些詳細描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。

本實用新型的靜電防護電路，主要包括并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管，其中，該并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管的陽極接地，陰極連接至一受保護電路，以在發生ESD事件時，將流經該受保護電路的電壓鉗制在正常工作電壓范圍內。

下面結合具體的實施例以及附圖詳細闡述本實用新型的靜電防護電路。

實施例一：

參考圖1，本實施例的靜電防護電路，包括并聯的第一鉗位二極管和第二鉗位二極管，優選的，該第一鉗位二極管和第二鉗位二極管均為瞬變電壓抑制二極管（Transient Voltage Suppressors，簡稱TVS），圖中標示為TVS1和TVS2。因TVS具有響應速度快（平均響應時間< 25nS）、導通阻抗及導通電壓小以及漏電流低（漏電流<1μA）等特點，可以將ESD的殘壓控制得更加低，起到更好的靜電防護作用。

進一步，并聯的TVS1和TVS2的陽極接地，陰極連接至一受保護電路（圖中標示為系統IC）。該系統IC具有一個工作電壓VCC端、一個接地GND端和多個輸入輸出I/O端（例如圖中所示I/O1~I/O4）。本實施例的靜電防護電路用于保護一電源電路，因此并聯的TVS1和TVS2的陰極連接至一個電源端（圖中標示為Vcc Port），且該電源端Vcc Port連接至系統IC的VCC端，并且優選的，系統IC的GND端也接地。

作為一個優選的實施例，在并聯的TVS1和TVS2的陰極之間，還串聯有一個電感元件（圖中標示為L），以在靜電防護時起到退耦作用；同時因TVS本身會有寄生電容，TVS1和TVS2和L形成π型濾波器（相當于兩個電容器和一個電感器）電路，其對系統IC也有保護作用。

本實施例形成的靜電防護電路的工作原理為：

繼續參照圖1以及圖3原理圖所示，以電源Vcc Port端的電壓均為5V，所使用的TVS1和TVS2的V_RWM值均為5V示例。當發生8kV的ESD事件時，感應過電壓由Vcc Port （圖中所示A點）經由線路流傳進電路中，TVS1作為系統IC的一級防護，可以耐受15kV的空氣靜電及10kV的接觸靜電的沖擊。過電壓經由TVS1之后，ESD的殘壓已經降低至50V以下，然后TVS2作為系統IC的二級防護，繼續將通向系統IC的電壓鉗制到15V以下，從而保證系統IC可以正常工作。

實施例二：

本實施例的靜電防護電路與實施例一基本一致，其不同之處在于，本實施例的靜電防護電路用于信號線上的ESD事件防護。參照圖2，并聯的TVS1和TVS2的陰極連接至一個信號輸入輸出端（圖中標示為I/O1 Port），且該信號輸入輸出端I/O1 Port連接至系統IC的I/O1端，并且系統IC的VCC端連接至一電源Vcc。在TVS1和TVS2的陰極之間，可與實施例一類似串聯一個電感元件，或者串聯一個電阻元件。因本實施例為一信號線電路，因此優選在TVS1和TVS2的陰極之間串聯一個電阻元件（圖中標示為R），以防止電感對高頻信號產生影響。

本實施例的靜電防護電路的工作原理與實施例一類似，因此不再贅述。

在實施例一和實施例二中，所使用的TVS1和TVS2均為單極型的二極管，如圖4所示，其并聯在一起后，陰極（引腳Pin1）連接至受保護電路，陽極（陰極Pin2）需接地。但本實用新型的TVS1和TVS2并不局限于單極型二極管，如圖5所示，在本實用新型的靜電防護電路中，同樣可使用雙極型的二極管，其并聯后引腳Pin1連接至受保護電路，引腳Pin2可接地，也可不接地。雙極型的TVS1和TVS2相比于單極型的TVS1和TVS2，具有雙向保護功能。

在本實用新型的其他實施例中，包括并聯的TVS1和TVS2的靜電防護電路可用于任意需要防護靜電的場合。另外，如果選用帶有防護雷擊/浪涌的TVS，還可以起到防護雷擊/浪涌的效果。

綜上所述，本實用新型公開的兩極式靜電防護電路，通過將兩個TVS并聯，通過一級TVS和二級TVS的共同防護，可以把ESD的殘壓控制得更加低，且該兩級TVS具有響應速度快（平均響應時間< 25nS）、導通阻抗及導通電壓小以及漏電流低（漏電流<1μA）等特點。

對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本實用新型的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本實用新型的意圖和范圍內。