6 采用 ISO164x 的簡化系統級 ESD 保護設計

在具有端口或可移除節點的系統中，PCB 通過連接器暴露于外界，從而使其容易因靜電放電 (ESD) 而損壞。這些系統級 ESD 事件幾乎會發生在與人類或外部物品直接或間接接觸的任何產品的外部。因此，通常易受 ESD 事件影響的節點是電源線（交流、直流或電池）和通信線（如 RS-485、CAN 或 I2C）等端子和連線，它們需要承受由 IEC 61000-4-2（稱為 IEC ESD）標準定義的 ESD 應力水平。必要的 IEC ESD 保護級別因應用而異。

任何終端應用或設備無論加電還是未加電，都可能會發生 ESD 事件，因此模塊和連接點應受到 IEC ESD 保護。行業標準是：無論在何處有暴露的端口，這些端口都需要具有 IEC ESD 保護。例如，I2C 和 RS-485 通信端口通常使用連接器附近的外部保護元件來免受 IEC ESD 的影響，如圖 6-1 所示。

圖 6-1 針對 I²C IEC ESD 的分立式瞬態保護

由于外部 TVS 二極管通常會將電壓鉗位在器件的最大工作電壓 (V_CC) 以上，因此先前的解決方案中包含電阻器以進一步降低電壓，保護器件免受損壞，而較高的電阻會降低總線的完整性。

ISO164x 的 I2C 總線引腳上設計了增強型 ESD 保護單元，可支持器件 1 側高達 10kV 的 HBM ESD 和 2 側高達 14kV 的 HBM ESD。這種集成保護取代了傳統上保護 I2C 器件免受 IEC ESD 影響所必需的分立元件，ISO164x 的集成 ESD 保護通過消除對用于 ESD 保護的 TVS 二極管和大電阻器的需求，使系統設計更容易和更可靠，從而使用業界極高的本地 IEC ESD 性能對其 I2C 熱插拔功能進行補充。2 側上的 I2C 總線引腳可以在器件未上電時承受 8kV 的同側 IEC ESD 沖擊，從而提高熱插拔應用的穩健性和系統可靠性。