显示器视频接口的ESD保护器件选择指南
视频接口时常会受到ESD/EOS静电的干扰，比如雷电天气原因等造成静电浪涌情况发生或在进行热插拔的过程中发生静电事件，接口没有做ESD/EOS防护，将会造成视频输出异常：无法显示图像，色彩异常，画面闪烁。只能找专业人员更换视频输出芯片，也有情况严重的把此接口连接的电视烧毁，对于这样情况应尽可能避免。
不同的显示器接口，信号通路和控制通路的不同，传输信号的速率也不同，导致各个接口控制芯片的工艺制程和ESD耐受度都不一样，因此，不同的接口需要选择不同的ESD保护芯片组来进行有效的ESD防护。本书应用方案以晶扬电子相应规格的ESD保护芯片为不同的接口应用提供丰富的ESD保护方案。
1YPbPr接口
对于YPbPr接口主要采用的ESD保护芯片是TT0501NB。
表1.1 TT0501NB、TT0301PE主要性能参数表
如下图为TT0501NB保护芯片内部电路示意图。从中可以看出，TT0501NB主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管正反向串联组成的，因此它是双向且只具有一个通道数的器件。使用了DFN1006这种无引脚的表面贴装封装，具有平坦的底部，能够提供良好的热管理和电气性能。其VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0501NB上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为5.8V，即25°C时，所加的反向电压在5.8V之前，保护的二极管不导通;VC@Ipp(钳位电压@脉冲电流)为7V@1A，即在流过的峰值电流为1A其两端电压可以钳位在7V;Cj为16pF。
图1.1 TT0501NB电路示意图
图1.2 TT0501NB引脚剖面图
图1.3 TT0501NB芯片击穿电压曲线图
图1.4 TT0501NB芯片的TLP实测曲线
2VGA接口、DVI接口
针对VGA接口和DVI接口，晶扬电子推出产品TT0514TL。
表2.1 TT0514TL主要参数性能表
如下图为TT0514TL保护芯片内部电路示意图。从中可以看出，TT0514TL主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它们都具有四个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0514TL上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;TT0514TL的VC@Ipp为12V@1A，Cj为0.5pF.
图2.1 TT0514TL电路示意图
图2.2 TT0514TL引脚剖面图
图2.3 TT0514TL芯片击穿电压曲线图
图2.4 TT0514TL芯片的TLP实测曲线
图2.5 TT0514TL芯片的浪涌测试图
3HDMI接口
对于HDMI接口主要采用的ESD保护芯片主要是TT0514TP、TT0514SP、TT3304SP、TT0514TL、TT0534TL等。
(1)如下图3.4.1为TT0514TP保护芯片内部电路示意图。下表3.4.1为TT0514TP保护芯片主要性能参数。从中可以看出，TT0514TP主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它具有四个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0514TP上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;VC@Ipp(钳位电压@脉冲电流)为12V@1A，即在流过的峰值电流为1A其两端电压可以钳位在12V;Cj为0.6pF，该电容是二极管阵列的寄生电容。
图3.1 TT0514TP内部电路示意
表3.1 TT0514TP主要性能参数
(2)如下图3.4.2为TT0514SP保护芯片内部电路示意图。下表3.4.2为TT0514SP保护芯片主要性能参数。从中可以看出，TT0514SP主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它具有四个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0514TP上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;VC@Ipp(钳位电压@脉冲电流)为12V@1A，即在流过的峰值电流为1A其两端电压可以钳位在12V;Cj为0.4pF，该电容是二极管阵列的寄生电容。
图3.2 TT0514SP内部电路示意图
表3.2 TT0514SP主要性能参数
(3)如下图3.4.3为TT3304SP保护芯片内部电路示意图。下表3.4.3为TT3304SP保护芯片主要性能参数。从中可以看出，TT3304SP，是一款DFN2510-10L的小封装四路阵列型的ESD保护IC，封装上可以兼容目前通用的HDMI信号线路的防护方案;容值最低达到0.18pf，完全能满足HDMI 2.1的高速传输要求;3.3V的Vrwm，可以适应所有HDMI接口的工作电压的要求;TLP=16A(接触放电8kV)时，钳位电压Vc≤7V，是目前同类型产品中Vc最低的产品之一;浪涌保护方面，8/20us的Ipp≥6A，同时Vc≤5.5V @Ipp=6A，完全符合接口对浪涌钳位的要求。
图3.3 TT3304SP内部电路示意图
表3.3 TT3304SP主要性能参数
TT3304SP具体的实测曲线如下图：
如果要兼顾更多更灵活的应用，在实际应用中，还可以选择更小封装的产品：
TT0321SA(DFN0603-2L)，TT0321SB(DFN1006-2L)，参数如下：
(4)如下图3.4.4为TT0534TL、TT0514TL保护芯片内部电路示意图。下表3.4.4为TT0534TL、TT0514TL保护芯片主要性能参数。从中可以看出，TT0534TL与TT0514TL主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它们都具有四个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0514TP上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;TT0534TL的VC@Ipp为12V@1A，而TT0514TL的VC@Ipp为11V@1A;TT0534TL的Cj为0.6pF，TT0514TL的Cj为0.5pF。
图3.4 TT0534TL与TT0514TL内部电路示意图
表3.4 TT0534TL和TT0514TL主要性能参数
4
DP接口
对于DP接口晶扬电子推荐采用TT0514SP芯片。下表是其主要性能参数表：
表4.1 TT0514SP芯片主要性能参数表
如下图为TT0514SP保护芯片内部电路示意图。从中可以看出，TT0514SP，是一款DFN2510-10L的小封装四路阵列型的ESD保护IC，封装上可以兼容目前通用的DP信号线路的防护方案;容值最低达到0.4pf，完全能满足DP 1.4的高速传输要求;5V的Vrwm，可以适应所有DP接口的工作电压的要求;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;VC@Ipp(钳位电压@脉冲电流)为12V@1A，即在流过的峰值电流为1A其两端电压可以钳位在12V;Cj为0.4pF，该电容是二极管阵列的寄生电容。
TT0514SP的电路示意图
TT0514SP的内部引脚配置图
图4.3 TT0514SP芯片的封装示意图
图4.4 TT0514SP芯片的钳位电压图
图4.5 TT0514SP芯片的TLP曲线图
晶扬电子 | 电路与系统保护专家
深圳市晶扬电子有限公司成立于2006年，是国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”科技企业，是多年专业从事IC设计、生产、销售及系统集成的IC DESIGN HOUSE，拥有百余项有效专利等知识产权。建成国内唯一的广东省ESD保护芯片工程技术研究中心，是业内著名的“电路与系统保护专家”。
主营产品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、霍尔传感器，高精度运放芯片，汽车音频功放芯片等。
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原文标题：晶扬小课堂|显示器视频接口的ESD（TVS）保护器件怎么选
文章出处：【微信号：晶扬电子，微信公众号：晶扬电子】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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