上海雷卯电子：ESD<span style='color:red'>静电</span>保护元件的结构和原理
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上海雷卯电子：ESD静电保护元件的结构和原理

　　上一篇我们聊了ESD的危害和测试标准，这一篇我们聚焦 “防护主力”——ESD保护二极管(又称TVS二极管)。这个看似简单的元器件，到底是如何在瞬间将千伏级静电 “化解于无形” 的?雷卯电子的 ESD 保护二极管又有哪些独特设计?上海雷卯作为ESD行业深耕者，在防静电专用器件上积累了丰富技术沉淀，下面就为你详细拆解。　　一.从二极管基础到ESD保护专用器件　　二极管是电子电路的“老熟人”，核心特性是 “单向导电”。但ESD保护二极管和普通二极管(比如整流二极管)有本质区别 —— 它是专为 “瞬态电压抑制” 设计的 “特种部队”。 雷卯EMC小哥常说，这类专用器件的设计核心，就是要在关键时刻 “精准发力、不添干扰”。　　二极管的 “家族分类”　　P-N结二极管：由P型半导体(多空穴)和N型半导体(多电子)结合而成，正向导通、反向截止，反向电压过高会击穿。　　肖特基二极管(SBD)：金属与半导体接触形成结，导通电压低、速度快，但反向耐压较低。　　ESD 保护二极管属于 P-N 结二极管的 “升级版”，基于稳压二极管原理优化，重点强化了 “反向击穿时的快速响应” 和 “大电流承载能力”，　　这也是上海雷卯多年来重点攻关的技术方向。　　二.ESD 保护二极管的 “工作智慧”　　雷卯电子的ESD保护二极管的核心设计目标是：平时“隐身” 不干扰电路，ESD 来袭时 “瞬间出击” 分流保护。具体怎么实现?上海雷卯通过工艺优化和结构创新，让这个“攻防切换” 更精准高效。　　1. 正常工作时：像 “绝缘体” 一样安静　　当电路没有 ESD 冲击时，ESD 保护二极管(阴极接信号线，阳极接地)处于 “反向偏置” 状态 —— 两端电压低于反向击穿电压(VBR)，此时它像一个高电阻，几乎不影响信号传输。　　但有两个参数会影响信号质量，也是雷卯重点优化的方向：　　总电容(CT)：二极管截止时，P-N 结的 “耗尽区” 像一个小电容，高频信号(比如 5G、Thunderbolt)会被这个电容 “吸收”，导致信号衰减。雷卯通过特殊工艺将高频系列高分子产品的CT做到 0.1pF 以下，完美适配高速信号，这一指标也得到了雷卯 EMC 小哥在实战测试中的反复验证。　　反向漏电流(IR)：正常电压下流过的微小电流，IR 过大会增加电路功耗。雷卯产品在 VRWM(最大反向工作电压)下的 IR 通常≤0.5μA，对低功耗设备友好。　　2. ESD 冲击时：像 “安全阀” 一样快速分流　　当 ESD 脉冲来袭(比如插拔接口时)，信号线电压会瞬间飙升至数千伏。此时 ESD 保护二极管会：　　快速击穿导通：当电压超过 VBR 时，二极管进入 “雪崩击穿” 状态，电阻骤降(动态电阻 RDYN 低至几欧)，将大部分ESD电流导向地(GND)。　　钳位电压(VC)够低：导通时二极管两端的电压(VC)必须低于被保护芯片的耐压值(比如芯片耐压 20V，VC 需≤18V)。雷卯电子通过芯片结构优化，使VC 比行业平均水平低 15%-20%，防护更可靠，雷卯EMC小哥常把这一优势称为 “给芯片多一层安全余量”。　　双向防护设计：对跨地信号(比如音频线、差分信号)，上海雷卯的双向ESD保护二极管可同时吸收正负向 ESD 脉冲，无需额外设计。　　三.雷卯ESD保护二极管的三大核心优势　　上海雷卯凭借多年技术积累，让旗下 ESD 保护二极管具备三大核心优势，覆盖从低频到高频、从普通设备到高端终端的全场景需求：　　1.响应速度快：从截止到导通仅需亚纳秒级(<1ns)，比传统压敏电阻快100倍以上，能拦截 ESD 脉冲的 “第一峰值”，　　这也是雷卯电子适配 5G、Thunderbolt 等高速接口的关键。　　2.容值可控：覆盖 0.05pF(高频)到 100pF(低频)全系列，满足 USB 3.2、HDMI 2.1 等不同速率接口需求，雷卯EMC小哥会根据客户的信号速率，精准推荐对应容值的型号。　　3.致性高：批量生产的 VBR、VC 参数偏差≤±5%，避免因器件差异导致防护效果不稳定，上海雷卯的严格品控体系，确保每一颗器件都能达到设计标准。　　小结　　ESD 保护二极管的核心是 “平衡”—— 既要在正常工况下不干扰信号，又要在ESD来袭时快速高效分流。雷卯通过材料、结构、工艺的三重优化，上海雷卯始终坚持以实战需求为导向，让这个 “平衡” 更精准、更可靠。　　下一篇，雷卯EMC小哥进入实战环节：教你如何根据电路需求选对型号，以及电路板布局时的 “避坑指南”，让防护效果最大化～
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发布时间：2025-11-21 16:34 阅读量：333 继续阅读>>
上海雷卯：ESD防护入门：<span style='color:red'>静电</span>放电的本质与测试体系
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上海雷卯：ESD防护入门：静电放电的本质与测试体系

　　冬天脱毛衣时听到 “噼啪” 声，摸门把手时被 “电” 了一下?这就是生活中最常见的静电放电(ESD)现象。看似微小的静电，对电子设备来说可能是 “致命杀手”—— 手机屏幕失灵、传感器误触发、芯片烧毁，很多时候都和ESD脱不了干系。　　今天我们就从基础讲起，了解ESD的本质、危害，以及如何通过测试验证防护效果。上海雷卯作为 ESD 防护领域的资深厂商，也会在文中分享行业实用经验。　　一、静电放电：看不见的 “电子杀手”　　静电是物体表面积累的静止电荷，当带异种电荷的物体靠近或接触时，电荷会瞬间转移形成放电，这就是 ESD。别小看这个过程：人体带电接触电子设备时，ESD 电压可达数千伏，而如今的芯片绝缘层厚度仅几纳米，根本扛不住这样的冲击。　　静电怎么来的?　　核心原因是 “电荷转移”。两种不同材料摩擦、接触或分离时(比如插拔 USB 线、塑料外壳摩擦)，电子会从一种材料跑到另一种材料上。材料在 “摩擦电序列” 中的位置越远，转移的电荷就越多，产生的静电也就越强。　　为什么现在必须重视 ESD 防护?　　半导体器件的工艺微缩是一把 “双刃剑”，一方面遵循晶体管缩放定律：，芯片工艺越来越先进(比如 7nm、5nm)，将晶体管尺寸缩小至 1/k，其面积、功耗、延迟分别降至 1/k²、1/k、1/k，显著提升器件性能;另一方面，工艺微缩会导致绝缘膜厚度按比例缩减(如硅半导体常用的 SiO₂绝缘膜)，由于 SiO₂的介电强度为 8-10MV/cm(恒定值)，绝缘膜厚度减小会直接导致其耐压能力同步下降，使半导体器件对 ESD 的敏感度大幅提升。绝缘层越来越薄，抗 ESD 能力大幅下降。　　此外，电子设备的小型化设计使得内部器件布局更密集，ESD 产生的电场、磁场干扰更易扩散;智能手机、物联网设备等需要频繁插拔接口(USB、Type-C 等)，ESD 冲击的概率比 10 年前增加了数倍。多重因素叠加，使得 ESD 防护成为电子设备设计中不可或缺的关键环节，而增加ESD 保护二极管则是目前最主流、最有效的防护方案之一。　　二、ESD 测试：防护效果的 “试金石”　　要验证 ESD 防护是否可靠，必须通过标准化测试。目前行业通用的测试体系分为 “器件级” 和 “系统级” 两类，雷卯所有 ESD 保护二极管都经过严格测试，雷卯 EMC 小哥全程参与测试流程把控，确保产品满足各类应用需求。　　1. 器件级测试：模拟生产场景　　人体模型(HBM)：模拟工人带电接触芯片时的放电(比如拿取未封装的 IC)，测试标准是 JEDEC JESD22-A114，合格门槛通常是 2500V-8000V。　　机器模型(MM)：模拟自动化设备(比如贴片机)带电接触器件的放电，测试标准 JEDEC JESD22-A115，要求比 HBM 更严格。　　带电设备模型(CDM)：模拟芯片自身带电后接触接地电路板的放电(比如从料盘取芯片时)，测试标准 JEDEC JESD22-C101，考验器件瞬间抗冲击能力。　　2. 系统级测试：模拟用户场景　　IEC 61000-4-2：最常用的系统级 ESD 测试，分 “接触放电”(直接碰金属接口)和 “空气放电”(靠近带涂层的外壳)，一般消费电子要求接触放电 ±8kV、空气放电 ±15kV。雷卯ESD/TVS二极管全系通过该标准测试，部分型号可达接触放电 ±30kV。　　IEC 61000-4-5：模拟雷击或电源开关产生的浪涌(大电流脉冲)，测试波形为 8/20μs(8μs 上升，20μs 下降到一半)，上海雷卯高功率系列可承受峰值电流达 100A 以上，防护实力拉满。　　小结　　ESD虽小，破坏力却很大，尤其是在电子设备小型化、高频化的今天，防护已成为刚需。了上海雷卯作为ESD防护领域的专业厂商，雷卯EMC小哥凭借丰富的行业经验，常为客户答疑解惑，了解ESD的产生机理和测试标准，是做好防护的第一步。　　下一篇，雷卯EMC小哥将聚焦 “ESD 防护的核心武器”——ESD保护二极管，拆解ESD的内部结构和工作原理，看看它是如何 “以柔克刚” 化解静电冲击的～　　关注雷卯电子公众号，获取更多 ESD 防护干货，还有雷卯 EMC 小哥分享的实战案例。　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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发布时间：2025-11-17 15:21 阅读量：243 继续阅读>>
上海雷卯：电火工品<span style='color:red'>静电</span>敏感度测试及<span style='color:red'>静电</span>防护
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上海雷卯：电火工品静电敏感度测试及静电防护

　　电火工品静电敏感度测试主要依据 GJB 736.11A-2019《火工品试验方法 第 11 部分：电火工品静电感度试验》。以下是该标准的详细要求：　　•试验原理：采用电容放电模型模拟人体静电危害，通过特定的电容器容量、放电电阻和测试电压等参数，对电火工品进行静电放电试验，观察其响应情况。　　•关键参数：模拟人体试验时，电容器容量为 500pF /2nF，放电电阻为 500Ω/5000Ω，测试电压为30kv。感度测定试验时，电容器容量和放电电阻可调，测试电压按升降法确定。　　•设备要求：静电感度仪整机电感需小于 5μH，校准周期为 12 个月，漏电压控制应≤充电电压的 5%。　　•操作流程：试样预处理需在 15-35℃环境放置≥2h，接线方式为脚 - 脚 / 脚 - 壳连接，引线长度≤200mm±20mm，采用专用绝缘棒操作，接地线截面积≥4mm²，数据记录按 GJB/Z377A 进行升降法统计。　　•安全防护：新增三级防护体系，包括人员防护(防静电服 + 绝缘鞋 + 防护眼镜组合)、设备防护(10MΩ 绝缘值 + 150kΩ 放电电阻)和环境防护(独立防爆箱 + 毒气排风装置)。　　上海雷卯静电防护方案及器件　　防护方案：　　雷卯电子采用“分类防护” 策略，从电源端到信号接口构建防护体系。例如在电源端，对于 10-30V 电源，推荐在棕线与蓝线之间并联小体积、高功率的 TVS 管 SMBJ33CA，其覆盖 10-30V 工作范围，峰值脉冲功率 400W，响应时间≤1ns。在信号输出端，可在黑线、橙线与蓝线之间各并联小体积的 ESD 二极管 SD36C，进行静电浪涌二极防护，覆盖 10-30V 电源电压，满足 IEC61000-4-2，等级 4，接触放电 30kV，空气放电 30kV。　　防护器件：　　公司提供多种类型的静电保护元件，如 ESD 静电保护元件(0201/DFN0603/TSSLP-2-4 等封装形式)、PESD 静电保护元件(0201、0402、0603 等封装形式)、TVS 瞬态电压抑制二极管(SMF Series、P4SMF Series、SMA Series 等)、TSS 半导体放电管、GDT 陶瓷气体放电管、PPTC 自恢复保险丝等。这些器件具有不同的电压、电流、功率等参数，可以根据具体的应用场景和需求进行选择。
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发布时间：2025-10-23 16:15 阅读量：414 继续阅读>>
上海雷卯高速MIPI 接口<span style='color:red'>静电</span>保护方案
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上海雷卯高速MIPI 接口静电保护方案

　　MIPI(Mobile Industry Processor Interface移动产业处理器接口)是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一个联盟，MIPI 联盟定义了一套接口标准，把移动设备内部的接口如摄像头、显示屏、基带、射频接口等标准化，从而增加设计灵活性，同时降低成本、设计复杂度、功耗和EMI。MIPI接口标准在移动设备、汽车电子和物联网等领域得到广泛应用，对于实现高性能、低功耗和小型化的连接需求起到了重要作用。　　比较成熟的应用有MIPI-CSI (camera Serial interface) 接口可以连接摄像头，MIPI-DSI (display Serial interface) 接口可以连接显示屏。　　一般应用是通过 MIPI -CSI 接口摄像头输入信号，经过CPU 对数据处理，通过 MIPI-DSI 接口连接的显示屏播放显示。　　1. MIPI 差分信号摆幅多少　　MIPI接口标准通常使用低压差分信号传输，其中包括两个互补的信号线，分别是正向和负向的差分信号。这种设计有利于减少传输中的干扰和噪音，并提高抗干扰能力。　　在MIPI CSI-2和DSI中，通常采用的电平幅度是低压差分信号，主要包括以下几种：　　C-PHY：C-PHY采用较低的供电电压，通常为1.2V，其数据信号的电平幅度为0.2V到1.0V之间。　　D-PHY：D-PHY也采用较低的供电电压，通常为1.2V，其数据信号的电平幅度为0.4V到1.1V之间。　　这些低压差分信号的电平幅度设计有利于降低功耗、减小传输线路的大小和成本，并且能够满足移动设备对功耗和尺寸的严格要求。　　2. MIPI 接口数据速率　　MIPI接口的数据速率取决于具体的协议和规范，以及设备的性能和需求。以下是一些常见的MIPI接口和它们的数据速率范围：　　MIPI CSI-2(Camera Serial Interface 2)：CSI-2用于摄像头到处理器的数据传输。它支持多种数据速率，包括低速(10 Mbps至100 Mbps)、中速(100 Mbps至1 Gbps)和高速(1 Gbps以上)的模式。具体的数据速率取决于摄像头模块的要求和设备的性能。　　MIPI DSI(Display Serial Interface)：DSI用于处理器到显示屏的数据传输。它也支持多种数据速率，包括低速(10 Mbps至100 Mbps)、中速(100 Mbps至1 Gbps)和高速(1 Gbps以上)的模式。具体的数据速率取决于显示屏的分辨率、刷新率和设备的性能。　　MIPI RFFE(RF Front-End Control)：RFFE用于控制射频前端模块，通常用于移动设备的无线通信。它的数据速率通常在100 kbps至10 Mbps之间，根据具体的应用需求而定。　　3. MIPI差分数据线对　　MIPI 接口支持最多1对差分时钟配1-4对差分数据，具体差分线对多少与配备的设备有关。　　4. 上海雷卯MIPI 接口ESD保护　　在MIPI接口中，为了保护设备免受静电放电(ESD)的影响，在MIPI 接口处放置ESD保护器件是最可靠的防护，当然合理的器件布局走线和接地也是必不可少的。　　因为MIPI 接口电平在0.2-1.4V 之间，因此选择VRWM为3.3V 集成ESD 最为合理。　　接口差分数据在1-4之间，可以根据设备匹配相应数量ESD ,在此按最多4组数据为例。　　(1)高速接口保护方案　　高速一定要低容ESD 来保护　　(2)中低速接口保护方案(10M-1Gbps)　　EMC小哥ESD知识分享　　电路板布局和ESD保护器件放置　　电路板布局对于抑制 ESD、电子快速瞬变 (EFT) 和瞬变浪涌至关重要，建议遵循以下准则：　　1.将ESD放置在尽可能靠近输入端子或连接器的位置。　　2.尽可能缩短ESD器件与受保护线路之间的路径长度。　　3. 除差分及同类数据地址总线外，非同类信号线尽可能的不要并行 。　　4.避免将受保护的导体与未受保护的导体并行放置。　　5.尽量减少所有印刷电路板 (PCB) 导电回路，包括电源和接地回路。　　6.尽量减少对地瞬态回流路径的长度　　7.避免使用瞬态响应路径做公共接地点　　8.对于多层 PCB，尽可能使用接地平面，接地通孔。　　Leiditech上海雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，电感等产品。
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发布时间：2025-10-20 16:00 阅读量：410 继续阅读>>
上海雷卯：浅谈S-VIDEO接口<span style='color:red'>静电</span>浪涌防护
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上海雷卯：浅谈S-VIDEO接口静电浪涌防护

　　S-Video 接口曾经在一些旧款的电视机、录像机、游戏机等设备上广泛应用，用于传输视频信号。不过，随着技术的发展，S-Video 接口已经逐渐被其他更先进的接口所取代，比如 HDMI、DVI 等。　　现在S-video接口广泛应用于电视、监视器、摄像机、录像机等视频设备中，提供了比传统的复合视频接口更好的视频质量。使用S-video接口可以获得更清晰、更准确的视频图像，特别适合于要求较高的视频显示场景。　　S-Video接口因各种原因，比如人为触摸，带电插拔，天气原因等造成静电浪涌情况发生。如此接口没有做ESD/EOS防护，将会造成内部视频输出芯片损坏，设备不能正常工作。　　上海雷卯EMC小哥在电子设备静电浪涌防护方面是专家，有十年实际为客户服务经验。上海雷卯推出S-VIDEO 等视频接口ESD静电及浪涌保护。　　先来了解下此接口：S-video接口是一种视频传输标准，也称为Y/C接口。它将视频信号分成两个独立的部分：亮度(Y)和色度(C)，分开传输这两部分信号，这种分离传输的方式可以避免亮度和色度信号相互干扰，提高视频传输的质量，视频图像的清晰度和色彩准确性更高。S-video接口通常包括一个4针、7针或9针的接头，其中4针接头用于传输基本的亮度和色度信号，而7针或9针接头则可以支持更多功能，如音频传输等。4针用的最为普遍，此篇以4针为例做静电浪涌保护方案。　　方案一、分立元件 GBLC05C方案　　方案优点：此方案用ESD二极管GBLC05C完成对接口的静电浪涌保护，分立元件SOD-323封装，方便布线，电容低，IPP电流大,18A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。并且符合IEC 61000-4-2(静电)±30kV(空气)和 ±30kV(接触)标准，具有强的抗静电能力。　　方案二、集成元件LCC05DT3 方案　　方案优点：此方案用ESD二极管LCC05DT3完成对接口的静电浪涌保护，集成元件SOT-23封装，节省空间，电容低，IPP电流大,12A，既可以保证信号传输完整性，又可以防护一定的浪涌。并且符合IEC 61000-4-2(静电)±30kV(空气)和 ±30kV(接触)标准，具有强的抗静电能力。　　Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，电感等产品。
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发布时间：2025-10-16 14:42 阅读量：352 继续阅读>>
上海雷卯：工业网口防护方案：EtherCAT 协议的<span style='color:red'>静电</span>浪涌防护设计
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上海雷卯：工业网口防护方案：EtherCAT 协议的静电浪涌防护设计

　　一、工业常用网口协议分类　　工业场景中，网口协议需兼顾“通信稳定性”“同步精度”“抗干扰能力” 三大核心需求，不同协议因设计目标差异，在防护方案选型上存在本质区别，主流分类如下：　　实时控制类协议：以 EtherCAT、Profinet IRT 为代表，核心优势是纳秒至微秒级同步精度，支持数千个从站级联，适用于汽车生产线、光伏逆变器集群等需精准协同的场景;防护需重点关注 “低寄生电容”“无额外延迟”，避免破坏同步逻辑。　　通用工业以太网协议：以 Modbus TCP、Ethernet/IP 为代表，基于传统 TCP/IP 架构改良，兼容性强但实时性较弱(毫秒级延迟)，适用于楼宇自控、普通机床监控等场景;防护侧重 “低成本”“易集成”，对容值、延迟要求相对宽松，上海雷卯电子针对此类场景也推出了高性价比防护器件组合。　　高速传输类协议：以 Glink(分高速 / 通用型)、10Gigabit Ethernet 为代表，侧重大数据量高速传输(如工业相机图像、风电设备状态监测数据);高速型需兼顾 “低延迟” 与 “高带宽”，通用型可优先平衡成本与基础防护。　　在工业分布式控制场景中，EtherCAT 协议因支持 65535 个从站、纳秒级同步精度，成为汽车生产线、光伏设备、风电变桨系统的核心通信协议;这类场景中，电机启停浪涌、粉尘静电、户外雷击感应等干扰，常导致 EtherCAT 从站断连、帧滑动延迟超标的问题 —— 其根源在于防护方案未匹配 EtherCAT 的 100Base-TX 差分信号特性与拓扑需求。本文结合雷卯 EMC 技术方案，拆解 EtherCAT 协议的专属防护逻辑。　　二、EtherCAT 防护的核心约束：标准与协议　　EtherCAT 接口需同时满足工业 EMC 强制标准与协议自身特性要求，二者共同决定防护器件选型：　　1. 静电浪涌强制标准　　静电(ESD)：需符合 IEC 61000-4-2 标准，达到Criterion A 级(无通信中断、无性能下降)，具体指标为接触放电 8kV、空气放电 15kV;　　浪涌：IEC 61000-4-5 电源端口 ±4kV(线 - 地)、信号端口 ±2kV(线 - 线)，干扰波形为 8/20μs(工业场景最常见的感性负载启停浪涌波形);　　2. 协议特性限制　　寄生电容敏感：100Base-TX 差分信号(TX+/TX-)对防护器件的单个寄生电容临界值为 5pF，容值超标会导致帧滑动处理延迟超 500ns，直接破坏从站同步精度;　　拓扑兼容性：EtherCAT冗余环网自愈时间需 < 50ms，防护电路(如 GDT、TVS 的响应时间)不能引入额外延迟(需 < 1μs);　　PHY 芯片耐受：多数 EtherCAT PHY 芯片(如 TI DP83848)耐压≤18V，防护器件钳位电压需严格控制在此阈值内，避免芯片过压损坏。　　三、EtherCAT 分场景防护方案：　　从普通到强干扰环境　　场景 1：普通工业环境　　干扰特点：粉尘静电积累(±5kV)、小型电机启停干扰(<±1kV)，无直接雷击风险;　　核心需求：平衡信号保真与成本，无需过度防护;　　雷卯适配方案：　　①信号端防护：雷采用卯二级防护设计，保证百兆网口信号完整性与高温环境下可靠工作，符合IEC 61000-4-2 4 级标准(接触放电 8kV、空气放电 15kV)。　　② 电源端防护：并联SMDJ26CA TVS 管(钳位电压 42V，适配 24V 工业电源，预留电源波动余量，如用40V DCDC 可采用雷卯3LM26CA或3LM33CA 这种回扫型的钳位电压更低的TVS二极管)，阻断电源侧浪涌串入。　　场景 2：强干扰环境(汽车焊装线、电机集群)　　干扰特点：大功率电机启停浪涌(±3kV)、车身静电(±12kV)，共模干扰耦合明显;　　核心需求：大电流泄放 + 信号保真双兼顾;　　雷卯分级防护方案：　　① 第一级：浪涌泄放：RJ45 端口串联雷卯 3R090-5S GDT(气体放电管)，击穿电压 90V，可泄放90%浪涌电流，避免大能量直接冲击 PHY 芯片;　　② 第二级：静电钳位 + 残压控制：后置GBLC03C，将残压严格控制在安全阈值内，同时保证差分信号无失真。　　EtherCAT 防护的核心是 “在 EMC 合规与信号同步精度间找平衡”—— 既要通过分级防护(GDT 泄放 + TVS 钳位)满足 IEC 61000-4 系列标准，又要严格控制防护器件的寄生电容(≤5pF / 单个)与延迟(<1μs)，避免破坏协议的纳秒级同步逻辑;上海雷卯电子的方案已通过多家工业设备厂商验证，可直接落地应用。　　在工业通信领域，不同协议的防护逻辑需紧扣其核心特性—— 除 EtherCAT 外，另一类核心协议 Glink 因分为高速与通用两大类型，防护需求差异显著(高速型侧重 “低延迟保同步精度”，通用型侧重 “低成本与兼容性”)。下一篇雷卯 EMC 小哥将聚焦这两类 Glink 协议的场景化防护方案，进一步拆解 “协议特性决定防护选型” 的核心逻辑。
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发布时间：2025-10-10 15:31 阅读量：431 继续阅读>>
上海雷卯：长距离POE供电模块<span style='color:red'>静电</span>浪涌防护方案
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上海雷卯：长距离POE供电模块静电浪涌防护方案

　　上海雷卯 EMC 小哥以海康威视摄像机内置 POE 供电模块(以下简称 “海康 POE 模块”)为研究对象，结合模块拆解图深入分析现有防护基础，针对性提出适配长距离场景的静电浪涌防护方案，聚焦户外安防监控、工业远程监控等场景的核心痛点，确保 POE 模块 “供电+数据传输” 双重功能稳定可靠。　　一、长距离 POE 应用场景风险与防护标准　　在户外道路沿线、园区周界及工业工厂车间、矿山井下等长距离 POE 应用中，网线易受三重威胁：一是雷雨天气引发的雷击电磁感应，浪涌能量沿网线叠加传输;二是工业设备启停产生的瞬态干扰，形成高频电压尖峰;三是超 100 米长距离网线的分布电容、电感进一步放大冲击。这些威胁轻则导致 POE 模块供电中断、数据丢包，重则击穿 DC-DC 转换器、PHY 芯片，损毁后端摄像机。　　基于此，上海雷卯明确防护需满足两大国际标准：　　IEC61000-4-2(静电放电抗扰度)：达等级 4 要求，输入端口接触放电、空气放电均达 30kV，输出端口接触放电 8kV、空气放电 15kV;　　IEC61000-4-5(浪涌抗扰度)：应对 10/700μs、40Ω、6kV、±5 次浪涌冲击，适配长距离场景的能量叠加特性;1.2/50μs 波形(适用于 100-300 米场景)的标准阻抗为 2Ω(电源端口)或 12Ω(通信端口)、±6kV、±5 次。　　二、海康 POE 模块接口分级防护方案(雷卯优化)　　通过拆解海康POE 模块可见，其防护核心集中在输入、输出两大端口，雷卯 EMC 小哥在此基础上强化 “分级拦截” 逻辑，融入雷卯自研防护器件与策略：　　01 输入端口：雷卯三级防护拦截 前端浪涌　　输入端口是浪涌侵入首要路径，采用“泄放-钳位-精准防护” 三级策略，核心器件与部署要求如下：　　第一级：大电流泄放(变压器前端)　　雷卯选用 GDT(气体放电管 3R090-5S)与 MOV(压敏电阻 14D821KJ)串联，快速泄放雷击等大能量浪涌(如 6kV 浪涌下可泄放 60% 以上能量)。　　部署注意：户外场景需确保 GDT 接地端与设备接地极路径≤5cm，减少泄放损耗。　　第二级：共模 / 差模钳位(变压器抽头处)　　搭配 MB6S 整流桥实现 POE 供电极性转换，并联 3 颗 TVS 二极管(LM1K58CC、SMBJ58CA×2 雷卯选型)，分别针对共模与差模浪涌进行钳位过电压;同时集成 Bob Smith 终端电路，兼顾浪涌防护与以太网差分信号完整性，降低信号反射损耗。　　第三级：后端精准防护(变压器后端)　　采用 4 颗雷卯GBLC03C 瞬态抑制二极管，针对 PHY 芯片等低压器件进行 3.3V 精准钳位，响应时间<1ns，弥补前两级防护疏漏，避免低压电路击穿和数据丢包。　　02 输出端口：稳定负载与尖峰吸收　　输出端口直接连接 12V 摄像机，雷卯EMC 小哥重点优化 “防倒灌 + 尖峰抑制” 能力：　　雷卯采用SS210LA 肖特基二极管(100V/2A)防倒灌，确保 12V 输出方向正确，减少长距离供电损耗，同时规避施工阶段的电路倒灌风险;　　并联SMBJ15CA型TVS 二极管，可有效钳制因负载波动(如摄像机红外灯启停瞬间)引发的电压尖峰，保护后端设备。　　三、浪涌波形适配与 PCB 布局关键要求　　01 浪涌波形与场景匹配　　雷卯 EMC 小哥指出，长距离 POE 场景需根据网线长度选择对应浪涌测试波形，避免防护错配：　　10/700μs 波形：适用于超 300 米户外对称线路，模拟长距离传输中雷击感应的叠加浪涌能量;　　1.2/50μs 波形：适用于 100-300 米户外线或工业内线，是多数 POE 设备的主流测试波形。　　02 PCB 布局：留足安全余量，避免防护失效　　PCB 布局直接影响浪涌泄放与隔离效果，需严格遵循以下要求：　　1.间距要求：外层铜迹间距≥6mm，内层≥3mm;垂直层间偏移 1mm，保留 3kV 隔离余量，防止层间击穿;　　2.铜箔与迹线：雷卯推荐采用 1oz 铜箔，迹线宽度≥0.3mm(0.13mm 细迹线易在 GR-1089-CORE 测试中熔断);GDT/MOV 接地迹线≥2mm，降低泄放阻抗;　　3.接地与屏蔽：STP 网线屏蔽层两端接地(接地电阻≤4Ω);GDT/MOV 用独立接地线(线径≥1.5mm²)，避免多器件共用接地导致浪涌串扰;　　Leiditech 雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应 ESD(如 GBLC03C)、TVS、TSS、GDT(如 3R090-5S)、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有经验丰富的研发团队，可根据不同应用场景(户外 / 室内、PoE / 非 PoE)提供个性化防护方案，为千兆设备接口安全保驾护航。
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发布时间：2025-09-12 11:54 阅读量：673 继续阅读>>
雷卯电子：防<span style='color:red'>静电</span>和浪涌TVS layout设计要点
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雷卯电子：防静电和浪涌TVS layout设计要点

　　最新的AR,VR,5G产品，新的电子产品更智能、更复杂，嵌入了脆弱和敏感的集成电路。这些设备的环境往往很恶劣，产生高水平静电和快速瞬态浪涌。这些ESD器件可能会干扰设备，从故障到集成电路的破坏。　　将这些问题最小化的最佳方法是从PCB入口放置瞬态电压抑制器(TVS)，放置在可能出现浪涌的地方;但在选择这些组件PCB布局必须小心，以确保最好的保护。　　电磁兼容可靠性要求　　很明显，敏感部件可能会出现静电损坏风险。国际电工委员会IEC委员会定义了标准，该标准定义了四种严重等级，对应于四种电压等级，有两种放电、接触和空气类型。对接触放电的类别与电压水平和电流波形的定义显示了对接触放电的这些类别的定义以及与不同电压水平的波形的定义。　　下表是IEC61000-4-2规定最新定义的接触静电放电的波形4级测试要求，附带测试标准波形的具体时间和电压图。　　线路中TVS设置　　大家都知道要在接口处设置TVS保护器件，但有时候达不到理想的测试效果，这里要分析一下原因：　　1、TVS型号选型不当;　　2、PCB设计不合理，导致TVS保护效果不佳　　这里主要讨论在PCB上怎么合理设计让TVS发挥最大的保护功效。　　这里就要考虑线路上的各种寄生电感，包括TVS管脚自身的寄生感值。这会影响静电或浪涌发生时后端IC处的箝位电压Vc值。　　TVS本身遵从以下公式：　　VCL = VBR + RD × IPPR为TVS本身的寄生电容值，越小的产品他的箝位电压会更好，更有效保护IC，IPP是测试瞬间通过TVS本身的电流值。　　在测试图中，A点的电压并不是Vc值，Va电压需要加上TVS 两端的电压。　　LIN和LIC由PATH通常由线路的控制阻抗(例如50Ω或100 Ω差分)驱动。为了迫使浪涌电流通过保护电路，我们必须确保LGND和LTVS路径尽可能低。此外，为了减少PCB上的辐射，最好的方法是将保护电路尽可能靠近连接器针脚。　　以下有三种TVS在板子上的接线方式，供大家选择优劣。　　以上ABC的设置方式，大家可以评论哪种方式最好。答案是C　　设计案例　　需要考虑未被保护的路径远离在保护路径上，否则会有EMI干扰的风险。　　总结　　以上我们看到，为了限制各种寄生电路的布局，必须注意产生的过电压和电磁干扰。注意接地连接和将TVS放置在正确的方式上，保证一个成功的电路，以确保设备的高可靠性水平的关键。综上所述，以下要点：确保保护装置连接到地面尽可能短，尽量减少寄生电感路径从静电电源到保护组件，然后从保护组件到芯片保护(而不是从静电电源到芯片保护，然后保护连接到该路径)。这也是一种避免寄生电感，将保护组件尽可能接近ESD源：这将最小化PCB上的EMI，与其他路径耦合化PCB上的EMI，与其他路径耦合。
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发布时间：2025-08-05 13:28 阅读量：796 继续阅读>>
上海雷卯电子：ROBOT之鼻金属氧化物半导体气体传感器<span style='color:red'>静电</span>浪涌防护技术
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上海雷卯电子：ROBOT之鼻金属氧化物半导体气体传感器静电浪涌防护技术

　　一、 解密 “电子鼻”　　1.电子鼻的工作原理　　金属氧化物半导体(MOS)气体传感器构成的 “电子鼻”，核心原理是利用金属氧化物(如 SnO₂、ZnO 等)表面对气体的吸附 - 脱附特性。当目标气体与金属氧化物表面接触时，会发生化学吸附反应，导致材料的电导率发生变化。传感器通过检测这种电导率的变化，经过信号放大、模数转换等处理，最终实现对气体种类和浓度的识别。例如，在检测一氧化碳时，一氧化碳分子与 SnO₂表面的氧离子结合，释放出电子，使 SnO₂的电导率升高，通过电路将这一变化转化为可识别的电信号，从而完成对一氧化碳的检测。　　02.电子鼻的应用领域　　工业安全：在化工、石油等行业，“电子鼻” 可实时监测车间内的易燃易爆气体(如甲烷、丙烷)和有毒气体(如硫化氢、氯气)，一旦浓度超标，立即发出警报并联动设备停机，保障生产安全。　　环境监测：用于大气质量监测站、污水处理厂等场景，检测空气中的挥发性有机物(VOCs)、二氧化硫、氮氧化物等污染物，为环境治理提供数据支持。　　智能家居：集成在空调、空气净化器等设备中，感知室内甲醛、苯等有害气体浓度，自动调节设备运行状态，改善室内空气质量。　　医疗健康：通过检测人体呼出气体中的特殊成分(如丙酮可反映糖尿病状况)，辅助疾病的早期诊断和监测。　　农业：农业种植中在大棚、大田场景，监测作物释放的乙烯、萜类气体，为植保措施提供数据支撑。农产品仓储中，识别粮库霉菌挥发物(如苯甲醛)、坚果仓虫害代谢 VOCs，预警霉变、虫害风险。　　汽车行业：在车内座舱，监测甲醛、TVOC 等挥发物，浓度超标自动启动净化系统。在油路、气路周边，检测汽油蒸气、甲烷泄漏，触发声光报警。　　03.核心结构　　半导体气体传感器通常集成多种关键功能模块，核心结构包括：　　加热单元(heater/hotplate)：为传感器提供高温工作环境，确保金属氧化物敏感材料处于活性状态，维持表面氧化还原反应的持续进行;　　金属氧化物敏感层(MOx material)：作为气体检测的核心，其电阻率随与目标气体的接触发生显著变化，是实现气体浓度转化的关键载体;　　信号处理模块：包含模拟信号采集与数字信号处理单元，可对传感器输出的电阻变化信号进行放大、滤波等处理，并集成湿度补偿功能，减少环境湿度对检测精度的干扰;　　控制与接口组件：配备控制器(controllers)及数字/模拟接口(如 SDA、SCL)，实现对加热单元的温度调控、传感器工作状态的监测以及检测数据的传输。　　在智能制造与物联网深度融合的今天，气体传感器作为设备的 “嗅觉神经”，其稳定运行离不开可靠的防护方案。雷卯电子基于十余年技术积累，为金属氧化物半导体(MOS)气体传感器量身定制全链路防护方案，从信号到电源构建立体屏障，确保 “电子鼻” 在复杂电磁环境中精准感知。　　二、金属氧化物半导体气体传感器的防护方案　　1.BOSCH的气体传感器BME688开发套件：　　　　3.3V防护：雷卯采用SD03C(SOD-323封装)/　　ESDA33CP30(DFN1006封装)，IEC61000-4-2，等级4，接触放电30KV，空气放电30KV，箝位电压≤13V，低于 MOS 栅极耐压阈值(<30V)，避免静电击穿。　　IO信号保护：雷卯采用ESDA33CP30(DFN1006)针对传感器信号静电防护，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30KV，空气放电30KV。　　SD卡静电防护方案: 雷卯采用集成器件SR33-04A/USRV05-4保护，结电容小于1PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试。满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kv.　　2.通信与电源防护：多维度筑牢安全防线　　通信接口：UART 接口采用 ESDA33CP30(3.3V)，结电容≤3pF 兼容 115200bps 速率;CAN 总线选用 SMC24，±30kV 空气放电防护满足工业级需求。　　电源系统：12V电源入口增加TVS器件，抵御静电浪涌，满足 IEC 61000-4-5 浪涌测试(1.2/50μs)。　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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发布时间：2025-08-01 10:39 阅读量：729 继续阅读>>
上海雷卯电子：近场通信NFC接口防<span style='color:red'>静电</span>ESD
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上海雷卯电子：近场通信NFC接口防静电ESD

　　上海雷卯EMC小哥针对NFC接口静电保护，推出了ESD器件和保护方案：ULC1811CDN 满足18V的低容参数需求，而且VC箝位电压低，电容超低，可保护NFC接口天线的有效使用。　　近场通信(Near Field Communication，NFC)是一种短距离无线通信技术，通过将两个设备的NFC芯片靠近，实现数据的传输和共享。NFC技术基于射频识别(RFID)技术，运行在13.56MHz的无线频段。NFC设备通常包括两种模式：卡模式和读写模式。在卡模式下，NFC设备可以作为一个被动的卡片，用于支付、门禁控制、公交卡等应用。在读写模式下，NFC设备可以主动读取或写入其他NFC设备中的数据。NFC技术的特点：短距离通信、快速传输、简便易用、兼容性广泛。　　1. NFC设备接口的特点　　NFC设备接口通常工作在低电压和高频率的环境下，因此，选择合适的TVS/ESD二极管需要考虑以下几个因素：　　1、低电压响应：选择具有低电压响应特性的TVS/ESD二极管，以确保在低电压下也能起到保护作用。　　2、快速响应时间：选择具有快速响应时间的TVS/ESD二极管，以能够迅速抑制瞬态过电压和静电放电。　　3、低电容：选择具有低电容的TVS/ESD二极管，以避免对NFC信号的干扰。　　2.注意TVS/ESD二极管的安装和布局　　为了确保TVS/ESD二极管发挥最佳的保护作用，需要注意以下几点：　　· 尽量靠近NFC设备接口的位置安装TVS/ESD二极管，以最大程度地减少静电放电和过电压对设备接口的影响。　　· 使用封装良好的二极管，以防止外部环境对其造成损害。　　· 采用合适的布局，确保电路的地线和信号线布线合理。
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发布时间：2025-07-23 11:01 阅读量：644 继续阅读>>

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