ESD/EOS，才是电子电路的护法英雄-原理图|技术方案

随着电子产品迅速走向随身使用化、功能强大化与低功耗化，半导体技术的持续微缩就没有停止的可能性。然而，这样的演变趋势造就了电子产品‘使用可靠性的设计工作’重要性和电子产品‘功能的设计工作’本身一样重要。

这是因为外在的暂态杂讯干扰能量变得很容易进入电子产品内部，加上电子产品内部的晶片零组件因半导体微缩而变得十分孱弱，从而导致电子产品本身的正常运作就变得易于受到干扰与破坏。

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Silicon Labs执行长Tyson Tuttle

而在电子产品‘使用可靠性的设计工作’中，防止静电放电(ESD)与过电压(EOS)轰击所造成的影响与破坏则是设计重心，因为这两项暂态杂讯已经成为现今电子产品的主要杀手了。

因此，我们可以预见的是，2016年的电子产品仰赖ESD/EOS保护元件提供有效保护功能的依赖程度将会比2015年更深。另一方面，对于ESD/EOS保护元件的选择也会完全采用与IC一样的矽制程所设计制作的元件，如瞬态电压抑制二极体阵列(TVS array)，因为这样才能提供与系统功能晶片一样电性属性的保护规格。

换言之，以IC设计技术所开发的ESD/EOS保护元件将是2016年的保护IC主角。举例而言，一个工作电压是1.5V的系统，如果不选择以IC设计技术所设计出的ESD/EOS保护元件，则选择的其他保护元件如果不是由于箝制电压太高而无保护效果——如压敏电阻(VariSTor)，就是箝制电压够低但漏电太高而影响系统正常工作——如齐纳二极体(Zener diode)。

而利用IC设计技术开发ESD/EOS保护元件的好处，就是其电性设计存在很大的设计空间，无论是元件的导通电压从1V到200V、元件的箝制电压适用于0.9V到100V工作电压的系统以及元件的寄生电容从0.1pF到100pF等都可以设计出来，完全不受材料本身的特性所限制，这样才能为系统设计者提供一个有效工具来完成其产品的‘使用可靠度的设计工作’。

在下一个杀手级应用出现以前，预计即将出现在2016年电子产品市场且吸引消费者关注的重点将包括产品的‘使用可靠度’这一项，促使系统设计与制造者更加强化其产品的‘使用可靠度设计’，并进一步促使ESD/EOS保护元件得更加普及化。

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摘要：DC-DC控制IC在各电子产品中应用广泛，为了统一物料，工程师往往会用自己熟悉且能输出较大电流的DC-DC芯片，不管负载大小均用一个型号一统江湖。由此可能在小负载电流时，效率不尽如人意，该怎么解决？

1、从效率方面考虑LDO和DC-DC转换器的选择
LDO：输入电压和输出电压差别不大，而且电流较小时，可以选择LDO芯片；
由LDO的功率损耗由公式可以看出，当输入输出的压差较大，或者输出电流较大时，那么损失的功耗就很高，发热比较严重，在很多设计上不能使用，但是如果是低压差，小电流时LDO就很适合，而且价钱也相对低廉。

DC-DC转换器：输入、输出电压差值较大且输出大电流时，就一定要选择DC-DC芯片。

DC-DC的功率损耗与芯片内部工艺设计相关，在不同的使用情况时效率也不同，如果选用的合理，效率可以达到90%以上，功率损耗可以做到很低，适应于各种场合，可以满足设计者的需求。

2、常规降压DC-DC的选择
老方案：前些年，大部分使用的DC-DC芯片由于工艺问题，效率都偏低；如，36V输入5V/3A输出的应用，大部分工程师使用的都是尾缀为2576的产品，典型效率曲线如图1所示：

图1

效率曲线从图1上可以看出，在5V输出时，输出电流无论是200mA还是3A时，效率均在80%以下，已难以满足越来越苛刻的能耗要求。

而且由于功率损耗很大，因此封装大部分为TO-220或者DDPARK，体积很大，会占用很大面积的PCB。

新方案：以MPS为代表的新工艺DC-DC型号MP4423，输入电压40V，在5V输出时，效率可以达到90%以上，可满足绝大多数场合的应用。

图2

3、模块式DC-DC的选择
除用芯片自己搭DC-DC方案外，如果受限于体积或项目进度时间，另一类模块式的DC-DC是比较合适的选择，如ZLG推出的ZY78xxS系列，引脚跟传统的7805兼容，体积小巧，效率普遍都在90%以上，可大大降低设计的复杂度。

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