近场通信NFC设备接口静电保护TVS/ESD二极管选选型

Near Field Communication，简称：NFC，中文名称：近场通信，是一种短距离高频的无线电技术，能够实现近距离无线通讯和数据交换，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来的。NFC设备是一种方便、快捷的无线通讯技术，可以为用户提供更加便利的生活体验，并为企业提供更多的商业机会。使用了NFC技术的设备(例如移动电话)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，利用移动终端可实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

近场通信NFC

值得一提的是，近场通信NFC设备接口的ESD静电放电浪涌保护非常重要，因为ESD静电放电浪涌会对NFC设备运行带来不利的影响，甚至导致设备损坏。在近场通信NFC设备接口中，电荷会在设备的金属部件上积累，并在接口周围产生电场，容易引起静电浪涌。保护近场通信NFC设备接口免受静电放电浪涌威胁和损坏的方法有很多，其中选用TVS/ESD二极管来做静电防护最常见，也是最有效、性价比高的方案。那么，近场通信NFC设备接口静电保护选什么型号的TVS/ESD二极管好呢?

工程师在解决HDMI(多媒体接口)的高速TMDS(信号通道)线路静电保护问题时，良好的ESD保护方案必不可少。由于HDMI 1.3的速度快，而且越来越多的设备采用多个HDMI接口，所以对ESD保护方案提出了一些新要求。首先，低电容ESD保护对于高速条件下保持数据的完整性非常关键。

其次，多个HDMI端口限制了器件和布线的空间选择，同时还要考虑它们相互间的影响，这要求保护器件的封装尺寸要小。最后，价格也是一个重要的考虑因素。为满足既能有效进行ESD保护，又不影响高速信号传输的要求，深圳市阿赛姆科技有限公司推出了ESD器件。

该器件的电容极低、漏电流极小、ESD防护快速有效，而且价格低于低电容硅器件。因此，在高速数据传输条件下，ESD器件拥有更佳的保护应用特性，已成功应用于HDMI 1.3和USB2.0等多种高速接口电路

ESD抑制器的布局布线

为了实现良好的ESD保护，ESD抑制器布局布线也非常有讲究。简单地讲，应把ESD抑制器直接放置在连接器的后面。ESD抑制器应该是第一个遭遇ESD瞬变的板级元件。然后，在实际可行的情况下，任何需要保护的芯片均应尽可能地远离ESD抑制器，以减轻IC所承受的ESD应力。

ESD器件安装位置的相对优先级

ESD器件安装位置的相对优先级，按从高到低的顺序排列如下：设置于作为系统屏蔽(机壳)中的入口的连接器的内部;安放于电路板迹线与连接器插脚相互作用的位置;放置于电路板上紧挨在连接器后面的位置;位于可以高效耦合至I/O线路的性能稳定且未受保护的传输线路;设置于数据传输线路上的一个串联阻性元件之前;位于数据传输线路上的一个分支点之前;靠近IC。

ESD到被保护IC的距离及耦合电阻的选择

另一个需要考虑的布局问题是ESD到被保护IC的距离，以及耦合电阻的选择。ESD到被保护IC距离应降至最小。需要保护的IC通常自身带有ESD保护，但这只属于器件级的防护，且一致性较差，需要ESD器件协助/耦合到设备/系统级的ESD防护。

随着与传输线路之间距离的增加，ESD抑制器越发与受其保护的信号线“隔离”开来。与电路板走线相关联的电感，以及任何的封装寄生电感都将在保护电路中加入阻抗，成为PESD电压抑制器和IC间的耦合阻抗。因为IC芯片将要承受抑制器两端和耦合阻抗两端的电压之和，所以理想的设计应使ESD尽可能多承受应力，同时保证两级防护间没有遗漏的“死角”。当然，多个高频信号通道的布线有其自己的要求，既要保证传输，又要避免相互影响。

以机壳的地为ESD基准

最后，机壳(框架)的地应是ESD基准，而不是信号(数字)地，其目的是把ESD从信号环境中屏蔽出去。使ESD TVS保护器件以机壳的地为基准，可免受那些不希望的噪声效应(如接地反跳)的影响，从而尽量保持“干净”的信号(数据)环境。

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：

· 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。

· 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。

· 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。

上海雷卯电子科技有限公司，成立于2011年，品牌Leiditech，是国家高新技术企业。公司研发团队由留美博士和TI原开发经理组建，凭借技术精湛的研发队伍和经验丰富的电磁兼容行业专家，主要提供防静电TVS/ESD以及相关EMC元器件(放电管TSS/GDT、稳压管ZENER、压敏电阻MOV、整流二极管RECTIFIER、自恢复保险丝PPTC、场效应管MOSFET、电感)。

Leiditech围绕EMC电磁兼容服务客户，自建免费实验室为客户测试静电ESD(30KV)、群脉冲EFT(4KV)、浪涌(8/20，10/700 10/1000)、汽车抛负载(7637 5a/5b)和元器件的性能测试等。Leiditech紧跟国内外技术更新脉搏，不断创新EMC保护方案和相关器件，目标方向为小封装，大功率，为国产化替代提供可信赖方案和元器件。