随着集成电路的发展，芯片的集成度越来越高，但是相应的耐压也逐渐降低，所以很容易遭受EOS、ESD（静电放电）等瞬态能量的破坏。
ESD（静电保护器）作为现在最主要的保护器件之一，对电路和芯片的保护起到了重要作用。
静电保护器，也叫静电管，英文全称Electrostatic Discharge Suppressor，英文缩写ESD。
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ESD的工作原理
正常情况下，ESD和被保护的电路或者芯片并联，在不动作的时候，阻值很大，在两端电压小于等于保护器件截止电压的时候，漏电流很小（规格书定义值），基本不产生功率损耗，所以不影响电路正常工作。
当ESD两端的电压超过击穿电压的时候（定义的是1mA电流下的电压），ESD被判定击穿导通，从高阻变成了低阻，根据欧姆定律，I=U/R，这个时候流经ESD的电流会瞬间变大，把过压限制在ESD的最大钳位电压以下，从而起到分流限压的效果。
瞬态过压消失后，ESD又恢复成了高阻状态，从而达到重复保护的效果。
02
ESD与TVS的区别
ESD的工作原理和TVS是一致的，甚至某些时候可以直接称呼ESD为TVS，但是之所以把ESD单独作为一个保护器件种类区分开来，自然是有它的原因的。
首先，TVS的目的是为了防护能量相对较强的浪涌，创造之初就是作为电源口的防护器件用来保护电源接口不被浪涌打坏，所以正常情况下TVS对本身的结电容是没什么要求的，一般不会体现容值Cj这个参数。
但是ESD不同，ESD之所以会诞生，正是因为需要满足某些特定的环境下瞬态过压比如静电对产品信号接口的破坏的防护要求，静电的特性根据国际标准IEC61000-4-2可以知道就算是标准里面定义的最高放电等级——接触放电8KV、空气放电15KV的时候电流也才几十安培，而且静电的脉宽时间是纳秒（ns）级别，所以对产品的通流能力要求没那么高。
但是常规的TVS的封装体积又比较大，放在芯片的信号接口做防护显然是不合适的，同时常规的TVS的容值都是几百pF到几个nF，会严重影响高速信号线的传输，所以急需一种器件可以同时满足这几种条件：一、封装小。二、容值低。三、可以满足保护静电最高等级接触放电8KV空气放电15KV的能力。四、可以把瞬态的过压给降下来。
在这种情况下，ESD诞生了，通过大量降低TVS芯片尺寸，来实现降低容值的效果，同时还能实现小封装的要求，并且可以通过静电实验以及实现钳位效果。
在实际的工程应用当中，很多信号端口的信号线不止一条，比如USB、HDMI等都有多条信号线，所以为了方便，市场上推出了多路阵列式防护器件，比如我司的TUSD05L4U，可以同时防护4路信号线，集成到一颗DFN2510-10L封装的器件里面。
但是由于正常电源都是单路的，所以TVS基本上都是单路防护的，常用封装也就只有SOD-123FL、SMA、SMB、SMC。
综上，ESD和TVS的区别如下：
1、ESD主要用来防护静电，TVS主要用来防护浪涌。
2、ESD封装小、且封装形式多样。
3、ESD容值比TVS小。
03
ESD的电路符号和极性
ESD的电路符号和TVS可以画成一样的，因为用的最多的ESD都是硅材质的，电路符号如下：
单向TVS
双向TVS
04
ESD的伏安特性曲线
最早的ESD和TVS一样都是常规的随着经过器件的IP更大，两端的电压值越高的特性，但是随着时代的发展和需求的变化，增加了具有回扫效果的ESD，所以ESD的伏安特性曲线现在也分成常规的和回扫的，回扫ESD又分浅回扫和深回扫。
几种不同特性的ESD都有各自的适用场景。
常规ESD伏安曲线
浅回扫ESD伏安曲线
深回扫ESD伏安曲线
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