CN214152899U - 一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，包括USB控制器和USB接口，所述USB控制器和USB接口之间连接有贴片铁氧磁珠，并且USB控制器的一端连接有可变电阻RT1，所述可变电阻RT1的一端连接有共模扼流圈，并且共模扼流圈的一端与USB接口的一侧相连接，所述USB控制器的一端连接有可变电阻RT2，并且可变电阻RT2的一端连接有电阻，所述电阻的一端与USB接口的一侧相连接，本实用新型涉及静电抑制器技术领域。该具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，通过USB控制器和USB接口之间连接有贴片铁氧磁珠，从而再充电电容上产生一个从P型GAN增强型功率器的源极到栅极的位移电流，该位移电流在第一电阻上产生压降。

Description

一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器

技术领域

本实用新型涉及静电抑制器技术领域，具体为一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器。

背景技术

使用新型改性聚合物材料，能够有效抑制IEC61000-4-2和MIL-STD-883E规定的快速增长的静电放电瞬变，有助于助保护敏感的电器设备，以防ESD袭击，增加了集成电路的芯片保护，特别适用于需要低电容的低压电路和高速数据传输的情况，USB3.1、HDMI2.0、IEEE1394、和DVI等通讯端口，静电抑制器外部由Polymer聚合物材料制成，内部菱形的高电分子以规则的点阵离散状排列，当静电电压超过Polymer的触发电压时，内部分子迅速产生尖端对尖端的放电，将静电在瞬间泄放到地。

ESD电路在P型GAN增强型功率器件30的栅极和源极有反向电压偏置时导通电流较大，导致该ESD电路与检测栅极相关缺陷的栅极负压测试不兼容，从而使器件很难同时兼顾可靠性和ESD耐受性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，解决了ESD电路在P型GAN增强型功率器件30的栅极和源极有反向电压偏置时导通电流较大，导致该ESD电路与检测栅极相关缺陷的栅极负压测试不兼容，从而使器件很难同时兼顾可靠性和ESD耐受性的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，包括USB控制器和USB接口，所述USB控制器和USB接口之间连接有贴片铁氧磁珠，并且USB控制器的一端连接有可变电阻，所述可变电阻的一端连接有共模扼流圈，并且共模扼流圈的一端与USB接口的一侧相连接，所述USB控制器的一端连接有可变电阻，并且可变电阻的一端连接有电阻，所述电阻的一端与USB接口的一侧相连接，并且贴片铁氧磁珠的一端连接有热敏电阻，所述可变电阻的一端连接有固定电容CT，并且固定电容CT的另一端与可变电阻的一端连接，所述电阻的一端连接有ESD抑制器。

优选的，所述USB接口的一端连接有公共端，并且固定电容CT、ESD抑制器、热敏电阻和公共端的一端均连接有接地线。

优选的，所述ESD抑制器包括正向ESD保护模块和负向ESD保护模块，并且ESD抑制器的一侧连接有P型GaN增强型功率器件。

优选的，所述正向ESD保护模块包括钳位二极管串，并且钳位二极管串的一端连接有电阻，所述钳位二极管串和电阻之间连接有效应管。

优选的，所述效应管的一端连接有效应管，并且效应管的一端与电阻的一端连接。

优选的，所述负向ESD保护模块包括电阻，并且电阻的一端连接有充电电容，所述电阻的另一端连接有效应管，并且效应管的一端连接有效应管。

有益效果

本实用新型提供了一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，通过USB控制器和USB接口之间连接有贴片铁氧磁珠，并且USB控制器的一端连接有可变电阻RT1，可变电阻RT1 的一端连接有共模扼流圈，并且共模扼流圈的一端与USB接口的一侧相连接，USB控制器的一端连接有可变电阻RT2，并且可变电阻RT2的一端连接有电阻，电阻的一端与USB接口的一侧相连接，并且贴片铁氧磁珠的一端连接有热敏电阻，可变电阻RT1的一端连接有固定电容CT，并且固定电容CT的另一端与可变电阻RT2的一端连接，电阻的一端连接有 ESD抑制器，当P型GAN增强型功率器出现负向ESD事件时，P型GAN增强型功率器的栅极相对于源极会出现一个较大的瞬态电压，从而再充电电容上产生一个从P型GAN增强型功率器的源极到栅极的位移电流，该位移电流在第一电阻上产生压降。

(2)、该具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，通过USB接口的一端连接有公共端，并且固定电容CT、ESD抑制器、热敏电阻和公共端的一端均连接有接地线，ESD 抑制器包括正向ESD保护模块和负向ESD保护模块，并且ESD抑制器的一侧连接有P型GaN 增强型功率器件，正向ESD保护模块包括钳位二极管串，并且钳位二极管串的一端连接有电阻，钳位二极管串和电阻之间连接有效应管，当P型GAN增强型功率器的栅极相对于源极施加一负向稳态电压时，由于没有位移电流，所以第一电阻两端没有电压降，第一场效应管处于关断状态，由于栅源之间的漏电很小，所以，该负向ESD保护电路单元可以兼容稳态下的负向电压测试。

附图说明

图1为本实用新型结构的电路图；

图2为本实用新型ESD抑制器结构的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，包括USB控制器1和USB接口2，USB控制器1和USB接口2之间连接有贴片铁氧磁珠3，并且USB控制器1的一端连接有可变电阻RT14，可变电阻RT14的一端连接有共模扼流圈5，并且共模扼流圈5的一端与USB接口2的一侧相连接，USB接口2 的一端连接有公共端，并且固定电容CT9、ESD抑制器10、热敏电阻8和公共端的一端均连接有接地线，USB控制器1的一端连接有可变电阻RT26，并且可变电阻RT26的一端连接有电阻7，电阻7的一端与USB接口2的一侧相连接，并且贴片铁氧磁珠3的一端连接有热敏电阻8，可变电阻RT14的一端连接有固定电容CT9，并且固定电容CT9的另一端与可变电阻RT26的一端连接，电阻7的一端连接有ESD抑制器10，ESD抑制器10包括正向 ESD保护模块11和负向ESD保护模块12，正向ESD保护模块11包括钳位二极管串111，并且钳位二极管串111的一端连接有第一电阻112，钳位二极管串111和第一电阻112之间连接有第一效应管113，第一效应管113的一端连接有第二效应管114，并且第一效应管113的一端与第一电阻112的一端连接，负向ESD保护模块12包括第二电阻121，并且第二电阻121的一端连接有充电电容122，第二电阻121的另一端连接有第三效应管123，并且第三效应管123的一端连接有第四效应管124，并且ESD抑制器10的一侧连接有P型 GaN增强型功率器件13，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，当P型GaN增强型功率器件13经历负向ESD事件时，同上所述负向ESD事件会产生一个脉冲宽度很短、变化斜率很高的瞬态变化负电压，瞬态变化的负电压就会产生移位电流，产生的移位电流给充电电容充电122，进而在第一电阻112上产生电压，第一电阻112上的电压使第三效应管123导通，此时第三效应管123和第四效应管124的通路导通，释放负向ESD能量。由于第一电阻112在稳态情况下并没有电压降，所以在P型 GaN增强型功率器件13栅极负向稳态漏电测试条件下，第二效应管114是关断的，从而负向不会有大的漏电流。换句话说，负向ESD保护模块12是与P型GaN增强型功率器件13 栅极负向漏电测试是兼容的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，包括USB控制器(1)和USB接口(2)，其特征在于：所述USB控制器(1)和USB接口(2)之间连接有贴片铁氧磁珠(3)，并且USB控制器(1)的一端连接有可变电阻RT1(4)，所述可变电阻RT1(4)的一端连接有共模扼流圈(5)，并且共模扼流圈(5)的一端与USB接口(2)的一侧相连接，所述USB控制器(1)的一端连接有可变电阻RT2(6)，并且可变电阻RT2(6)的一端连接有电阻(7)，所述电阻(7)的一端与USB接口(2)的一侧相连接，并且贴片铁氧磁珠(3)的一端连接有热敏电阻(8)，所述可变电阻RT1(4)的一端连接有固定电容CT(9)，并且固定电容CT(9)的另一端与可变电阻RT2(6)的一端连接，所述电阻(7)的一端连接有ESD抑制器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，其特征在于：所述USB接口(2)的一端连接有公共端，并且固定电容CT(9)、ESD抑制器(10)、热敏电阻(8)和公共端的一端均连接有接地线。

3.根据权利要求1所述的一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，其特征在于：所述ESD抑制器(10)包括正向ESD保护模块(11)和负向ESD保护模块(12)，并且ESD抑制器(10)的一侧连接有P型GaN增强型功率器件(13)。

4.根据权利要求3所述的一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，其特征在于：所述正向ESD保护模块(11)包括钳位二极管串(111)，并且钳位二极管串(111)的一端连接有第一电阻(112)，所述钳位二极管串(111)和第一电阻(112)之间连接有第一效应管(113)。

5.根据权利要求4所述的一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，其特征在于：所述第一效应管(113)的一端连接有第二效应管(114)，并且第一效应管(113)的一端与第一电阻(112)的一端连接。

6.根据权利要求3所述的一种具有低触发电压和击穿电压精准的静电抑制器，其特征在于：所述负向ESD保护模块(12)包括第二电阻(121)，并且第二电阻(121)的一端连接有充电电容(122)，所述第二电阻(121)的另一端连接有第三效应管(123)，并且第三效应管(123)的一端连接有第四效应管(124)。

Images