ESD防护器件制造商全程EMC技术支持

一、核心结构差异

单向ESD二极管

• 结构：仅含一个PN结，有明确阳极（Anode）和阴极（Cathode）。
• 电流方向：仅允许正向电流通过，反向电压超阈值时触发钳位保护。
• 典型型号：ESD12D101TR（±12V耐压，峰值电流50A）、ESD24D450TR（±24V耐压，峰值电流20A）。

双向ESD二极管

• 结构：由两个背靠背PN结构成，无极性区分。
• 电流方向：可双向导通，正负瞬态电压均可触发保护。
• 典型型号：ESD12D090TA（±12V耐压）、ESD3V3B350TA（±3.3V耐压）。

二、工作原理对比

特性	单向ESD二极管	双向ESD二极管
触发机制	仅响应反向过压（如正电压浪涌）	响应正负双向过压（交流/差分信号）
钳位行为	单向钳位至地（GND）	双向钳位至正/负电压阈值
典型应用场景	直流电源线、单极性信号线	数据线（USB/HDMI）、交流信号接口

三、关键电气参数差异

反向截止电压（Standoff Voltage）

• 单向：如ESD5A600TR（+5V耐压），仅保护正向过压。
• 双向：如ESD5D150TA（±5V耐压），对称保护正负瞬态。

钳位电压（Clamping Voltage）

• 单向正向导通时钳位电压较低（如ESD15D400TR典型值15V）。
• 双向正负瞬态下钳位电压对称（如ESD8B100TA支持±30kV保护）。

漏电流（Leakage Current）

• 双向器件因结构复杂漏电流略高（如ESD3V3D130TA＜0.1μA）。
• 单向器件漏电流更低（如ESD36A300TR仅0.01μA）。

四、应用场景选择指南

选单向ESD二极管若：

• 电路为单极性直流信号（如电源输入、传感器直流输出）；
• 需严格防止反向电流（如电池保护电路）。
  代表型号：ESD7B250TR（单向，15kV接触放电保护）。

选双向ESD二极管若：

• 信号为交流或差分传输（如USB D+/D-、HDMI数据线）；
• 需简化PCB布局（无极性设计）。
  代表型号：ESD24D300TA（双向，30kV ESD保护）。

五、与TVS二极管的区别

ESD二极管：

• 专为纳秒级静电放电设计，响应时间＜1ns；
• 低功耗（峰值电流通常＜50A），封装小型化（如DFN1006-2L）。

TVS二极管：

• 针对微秒级浪涌（如雷击、EFT），耐受更高能量（如1500W）；
• 用于电源端口保护，尺寸较大（如SMC封装）。

注： 文档中所有ESDxx前缀型号均为ESD专用保护器件，符合IEC61000-4-2标准（±30kV空气/接触放电），与功率型TVS应用场景严格区分。

总结

单向与双向ESD二极管的核心差异在于结构对称性和电流方向限制，直接影响其在直流或交流电路的适用性。选型需结合信号类型、耐压需求及漏电流指标，并严格区分ESD保护（纳秒级瞬态）与TVS浪涌保护（微秒级能量）的应用边界。