VGA接口静电防护方案
方案简介
VGA(Video Graphics Array)即视频图形阵列，具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，亦称为D-Sub接口，在彩色显示器领域得到了广泛的应用，如笔记本、投影仪、LCD液晶显示屏等。VGA接口主要用于连接计算机与显示设备。当计算机内部以数字形式生成的图像信息需要展现时，这些信息首先会在显卡内的D/A（数字到vwin ）转换器中被转换为模拟的R、G、B三原色信号，并附加行、场同步信号，随后通过VGA接口传输至显示设备。
VGA接口需要经常性热插拔，很容易受到ESD静电放电的威胁和破坏。如何避免因频繁的插拔电缆所造成的ESD管损害，同时不影响数据传输，让产品稳定可靠的运行，成为我们迫切需要解决的问题。常规的静电防护器件可能会影响数据的传输，造成图像失真等现象。本文分别选用了分立和集成的两种ESD静电保护器件方案，在不影响数据传输的前提下满足IEC61000-4-2 Level 4静电放电防护需求，让后端的电路得到有效全面的防护。
引脚配置
| 引脚 | 名称 | 功能 | 引脚 | 名称 | 功能 |
| 1 | RED | 红色分量信号 | 9 | KEY/PWR | 电源(+5V) |
| 2 | GREEN | 绿色分量信号 | 10 | GND | 地线 |
| 3 | BLUE | 蓝色分量信号 | 11 | ID0/RES | 保留 |
| 4 | ID2/RES | 保留 | 12 | ID1/SDA | 串行数据信号 |
| 5 | GND | 地线 | 13 | H SYNC | 水平同步（行同步） |
| 6 | RED_RTN | 红色分量地线 | 14 | V SYNC | 水平同步（场同步） |
| 7 | GREEN_RTN | 绿色分量地线 | 15 | ID3/SCL | 串行时钟信号 |
| 8 | BLUE_RTN | 蓝色分量地线 |
应用示例
我们分别选用了分立和集成的两种ESD静电保护器件方案，客户可以根据VGA接口的实际情况选择合适的器件。
方案一：
该方案采用的是一款分立的ESD保护器件SELC2F5V1BT，可防止各引脚受静电放电的干扰，该器件封装尺寸小，漏电流低，响应速度快，且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4规范，在 ±25kV（空气）和 ±22kV（接触）下提供瞬变保护。
方案二：
该方案采用的是一款集成多路六引脚ESD防护器件SEUC236T5V4UC，SOT-23-6L小封装、响应速度快、钳位电压低、低结电容，保护VGA接口免遭ESD静电放电破坏的同时，确保传输数据的稳定性和完整性。符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4规范，在 ±25kV（空气）和 ±25kV（接触）下提供瞬变保护。
型号参数
| 规格型号 | 方向 | 工作电压(V) | IPP(A) | 钳位电压(V) | 结电容(pF) | 封装 |
| SELC2F5V1BT | Bi. | 5 | 4.5 | 22 | 0.3 | DFN1006-2L |
| SEUC236T5V4UC | Uni. | 5 | 15 | 22 | 1.5 | SOT-23-6L |
电气特性表
At TA = 25℃ unless otherwise noted
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.5 | V | ||
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 1 | uA | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 12 | V | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=4.5A; tp=8/20us | 22 | V | ||
| Junction Capacitance | CJ | VR=0V; f=1MHz | 0.3 | pF |
表1 SELC2F5V1BT电气特性表
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5.0 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.0. | V | ||
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 10 | uA | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 10.0 | 12.0 | V | |
| Clamping Voltage | VC | IPP=15A; tp=8/20us | 22.0 | 25.0 | V | |
| Junction Capacitance | CJ | I/O to GND; VR=0V; f=1MHz | 1.5 | 2.0 | pF | |
| Between I/O; VR=0V; f=1MHz | 0.75 | 1.0 | pF |
表2SEUC236T5V4UC电气特性表
总结与结论
尽管随着技术的不断进步和新型接口的普及，VGA接口在日常生活中的重要性正在逐渐降低，但在在一些特殊行业或领域（如工业自动化、监控系统等），可能仍然存在大量使用VGA接口的老旧设备。保护VGA接口免受ESD静电损害是保持系统稳定运行的关键环节。
ELECSUPER SEMI研发各种低电容低钳位电压的ESD保护器件，可按照客户需求性能与封装提供定制化开发服务，为各种接口提供值得信赖的保护器件。以上解决方案是保护VGA接口的优选之策，确保影像的正常显示。
审核编辑 黄宇
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