根據IEC61000-4-2 標準，各類電子器件的最低耐壓標準為2kV， 但一些半導體器件以及芯片受工藝線徑等因素影響，耐壓有可能小於2kV 
，而ESD 可能達8kV 甚至更高，因此有必要對手機進行專門的過電壓和ESD 防護。

電路防護設計時的方案選擇

1. 分級防護

過guo電dian壓ya能neng量liang通tong過guo傳chuan導dao耦ou合he和he輻fu射she耦ou合he來lai傳chuan播bo，線xian路lu中zhong過guo電dian壓ya是shi隨sui機ji產chan生sheng的de，必bi須xu對dui其qi能neng量liang進jin行xing減jian弱ruo吸xi收shou
，才cai能neng避bi免mian對dui線xian路lu產chan生sheng功gong能neng性xing損sun壞huai。這zhe需xu要yao對dui線xian路lu進jin行xing功gong能neng模mo塊kuai劃hua分fen，對dui每mei一yi模mo塊kuai進jin行xing逐zhu級ji過guo電dian壓ya抑yi製zhi及ji能neng量liang吸xi收shou，才cai能neng有you效xiao達da到dao過guo電dian壓ya防fang護hu目mu的de。

liruzaijisuanjideqianzhaowangkoubuwei，rongyishoudaoleidianganyingguodianyayingxiang
，ruguozaicibuweibuzuobaohuzehenrongyisunhuaiwangka。yinweinenglianghenda

，ruguozhiyongxiaorongliangyamindianzufanghuqibu 到(dao)很(hen)好(hao)的(de)防(fang)護(hu)效(xiao)果(guo)

，這(zhe)時(shi)候(hou)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)分(fen)級(ji)防(fang)護(hu)的(de)方(fang)案(an)
，在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)初(chu)級(ji)采(cai)用(yong)放(fang)電(dian)管(guan)進(jin)行(xing)初(chu)級(ji)保(bao)護(hu)，在(zai)網(wang)卡(ka)芯(xin)片(pian)部(bu)位(wei)采(cai)用(yong)小(xiao)容(rong)量(liang)的(de)壓(ya)敏(min)防(fang)護(hu)，這(zhe)樣(yang)既(ji)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)線(xian)路(lu)傳(chuan) 輸速率
，也可以有效防止雷擊。

2. 增大被保護器件的內阻

大(da)部(bu)分(fen)過(guo)電(dian)壓(ya)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)在(zai)起(qi)作(zuo)用(yong)時(shi)
，會(hui)將(jiang)過(guo)電(dian)流(liu)泄(xie)放(fang)到(dao)實(shi)地(di)上(shang)，這(zhe)時(shi)候(hou)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)的(de)電(dian)阻(zu)非(fei)常(chang)小(xiao)。被(bei)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)被(bei)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)抑(yi)製(zhi)至(zhi)100V以下
，遠低於2KV(參考ESD耐壓)，但在IC內阻比較小的情況下
，通過IC的脈衝電流會很大
，需要從幾個方麵調整：

a. 調整線路布線結構，減小通過IC的脈衝電流回路麵積、增zeng大da回hui路lu阻zu抗kang。脈mai衝chong回hui路lu可ke以yi看kan成cheng感gan應ying圈quan，當dang其qi他ta電dian路lu有you脈mai衝chong電dian流liu通tong過guo時shi
，會hui在zai此ci回hui路lu產chan生sheng過guo電dian壓ya和he脈mai衝chong電dian流liu
，減jian小xiao過guo電dian壓ya和he脈mai衝chong電dian流liu影ying響xiang的de有you效xiao方fang法fa是shi減jian小xiao通tong過guoIC的脈衝電流回路麵積。
b. 通tong過guo型xing號hao選xuan擇ze
，降jiang低di壓ya敏min電dian阻zu瞬shun態tai內nei阻zu根gen據ju不bu同tong線xian路lu的de傳chuan輸shu速su率lv，等deng效xiao內nei阻zu等deng方fang麵mian的de差cha異yi，選xuan擇ze恰qia當dang的de器qi件jian是shi取qu得de良liang好hao的de防fang護hu效xiao果guo的de重zhong要yao步bu驟zhou。
c. 與IC串聯磁珠、電容或電阻
，增加其回路阻抗。在線路傳輸信號許可條件下，可采用串聯磁珠、電容或電阻Z的方法，提高回路阻抗，改善壓敏電阻的過電壓防護 效果。該方案能夠減小通過IC的脈衝電流，有一定設計裕度，可避免因元件更換、PCB板和布線差異等而可能引起的過電壓防護不良問題。

3. 防護器件放置位置和接地設計過電壓防護器件最好靠近過電壓源放置，例如各個接口
、天線、電(dian)源(yuan)等(deng)部(bu)位(wei)。當(dang)過(guo)電(dian)壓(ya)產(chan)生(sheng)源(yuan)不(bu)明(ming)確(que)，或(huo)者(zhe)需(xu)要(yao)保(bao)護(hu)特(te)定(ding)的(de)芯(xin)片(pian)時(shi)，將(jiang)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)靠(kao)近(jin)被(bei)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)放(fang)置(zhi)。很(hen)多(duo)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)需(xu)要(yao)良(liang)好(hao)的(de)接(jie)地(di)設(she)計(ji)才(cai)能(neng)將(jiang)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)能(neng)量(liang)迅(xun)速(su)泄(xie)放(fang)到(dao)接(jie)地(di)上(shang)
，所(suo)以(yi)防(fang)護(hu)器(qi)件(jian)與(yu)地(di)的(de)距(ju)離(li)盡(jin)量(liang)要(yao)小(xiao)，同(tong)時(shi)線(xian)徑(jing)要(yao)大(da)。

手機ESD防護方案使用器件對比

目前手機過電壓ESD防護方案中用到的器件主要有：采用氧化鋅陶瓷材料製作的壓敏電阻MLV

；基於半導體技術的ESD抑製器件如TVS二極管以及其他防護IC
；基於高分子聚合物技術的聚合物ESD元件。

TVS管的突出優點是限製電壓比較低，最低可以達到10伏以下，這在過電壓保護中起到良好的抑製過電壓作用，不足之處是不能吸收過電壓能量。而聚合物ESD壓敏電阻得益於材料和結構
，電容量最小可做到0.05pF以下，可應用於超高速線路，例如USB3.0、HDMI1.4等，不足之處是導通電壓很高、不能吸收能量。

壓敏電阻的氧化鋅陶瓷內部晶粒結構可以吸收一部分能量
，因此能夠耐受較大瞬態能量
，不僅可以用來進行ESD防護，還可以對感應過電壓
，操作過電壓進 行防護。同時疊層壓敏電阻內部還是電容結構，有利於線路的EMC設計。壓敏電阻的缺點是限製電壓比較高(順絡的壓敏電阻大部分限製電壓在50V以下，部分 小電容產品超過50V)
，但這樣的限製電壓已經遠小於各類器件芯片的瞬間耐受電壓

，可以起到優秀的過電壓防護效果。 在價格方麵，壓敏電阻性價比更高，TVS管和Polymer價格比壓敏電阻要高很多。壓敏電阻因為其突出的性價比
，緊湊的尺寸，優秀的綜合性能迎合了手機 性價比和小尺寸的要求，在手機ESD防護解決方案上得到廣泛的應用。

壓敏電阻應用時一端與被保護器件並聯
，另外一端要接地。在係統正常工作時，壓敏電阻呈現大電阻(MΩ級別)特性
，壓敏處於開路狀態；當過電壓達到壓 敏電壓時，壓敏電阻迅速變成小電阻(數Ω級別)
，在此過程中，壓敏電阻氧化鋅晶粒吸收部分能量
，其餘泄放到實地，有效避免地電位產生瞬態電磁幹擾。

如何為手機應用選擇合適的壓敏電阻

最大直流工作電壓、電容量
、瞬態電阻是為手機應用選擇壓敏電阻時需要注意的性能指標。以下為具體的判斷和選擇方法。

1. 最大直流工作電壓(Vdc)
最大直流工作電壓指壓敏電阻器在最高操作溫度下使用時的最大持續直流工作電壓，被用來作為測試漏電流的對應電壓點，該電壓總是比壓敏電壓小。應用時

，Vdc要大於係統的額定工作電壓，這樣才能保證係統正常工作。

2. 電容Cp
壓敏電阻內部是電容的結構，電容量的大小對高速線路影響很大，對於高頻率傳輸信號
，電容Cp應小些，反之亦然。如在USB3.0

、IEEE1394、HDMI 接口使用低於1pF壓敏電阻。

3. 內阻匹配
壓敏電阻在線路中的應用如圖1所示
，根據IEC61000-4-2 標準，電路中元器件耐壓至少應為2kV(7.5A)，要使IC不受ESD影響
，則在不同條件下：當線路中出現8kV ESD時，Rv＜R/3；當線路中出現1kV ESD時
，Rv＜R/5。保險起見, 選壓敏電阻時, 其瞬態電阻Rv 應小於R/5。 瞬(shun)態(tai)內(nei)阻(zu)與(yu)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)電(dian)容(rong)有(you)很(hen)大(da)的(de)關(guan)係(xi)，電(dian)容(rong)越(yue)大(da)，瞬(shun)態(tai)內(nei)阻(zu)越(yue)小(xiao)，所(suo)以(yi)在(zai)不(bu)影(ying)響(xiang)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，盡(jin)量(liang)選(xuan)用(yong)較(jiao)大(da)電(dian)容(rong)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)。隨(sui)著(zhe)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)增(zeng)大(da)，同(tong)尺(chi)寸(cun)同(tong)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)瞬(shun)態(tai)內(nei)阻(zu)變(bian)小(xiao)。

壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)電(dian)容(rong)值(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)，正(zheng)確(que)的(de)選(xuan)型(xing)可(ke)以(yi)對(dui)電(dian)路(lu)起(qi)到(dao)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)防(fang)護(hu)效(xiao)果(guo)。針(zhen)對(dui)手(shou)機(ji)各(ge)個(ge)部(bu)位(wei)的(de)電(dian)壓(ya)大(da)小(xiao)
，傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)的(de)不(bu)同(tong)，現(xian)給(gei)出(chu)深(shen)圳(zhen)順(shun)絡(luo)電(dian) 子對ESD和過電壓防護的方案設計：圖2裏推薦選用了多種壓敏電阻型號，考慮了最佳的應用效果。實際選用過程，工程師可能更傾向於根據電路的傳輸速率選用 數種壓敏型號

，便於物料的管理。