[發明專利]靜電放電(ESD)保護電路和方法

無效

• 申請號: 200880131308.2
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN102165662A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 小H·A·特洛伊梅爾;B·R·麥克魯爾
• 申請（專利權）人: 松下北美公司美國分部松下汽車系統公司
• 主分類號: H02H1/04
• 分類號: H02H1/04;H05F3/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 杜娟

技術領域

本發明總地涉及用于保護電子裝置的系統和方法。具體地，本發明的示例性實施例涉及一種靜電放電(ESD)保護電路，其通過在ESD脈沖損壞電子元件之前為ESD脈沖提供到接地平面的路徑來保護電子元件不受ESD脈沖損害。

背景技術

本節旨在向讀者介紹與下面所描述的和/或要求保護的本發明的各個方面有關的技術的各個方面。相信這種討論有助于為讀者提供背景信息以有利于更好地理解本發明的各個方面。因此，應理解這些陳述應該在這個意義上來閱讀，而不是作為對現有技術的承認。

一些微波射頻(RF)裝置對于ESD沖擊具有非常低的容限。事實上，幅值不大于100或200伏的ESD脈沖能損壞一些RF裝置的敏感元件。這很不幸，因為一些RF應用要求耐受大得多的ESD放電，甚至達到和超過15kV。另外，許多RF裝置由于其操作頻率而對旁路電容是非常敏感的。這種對旁路電容的敏感性額外要求ESD保護電路具有非常低的電容，大概小于一皮法拉。

典型的系統方案是盡快地將ESD能量從信號路徑引導到返回(接地)路徑，以便使連接到信號路徑的任何ESD敏感元件屏蔽于ESD信號。具體地，一種已知的方法是使用對地旁路裝置。這些旁路裝置可以包括電感器、聚合物裝置以及火花隙裝置。旁路電感器方式能被用作RF扼流器，其中RF阻抗足夠大以不影響RF性能。

電感器的基本瞬態方程如下所示：

V(t)=L*dI(t)dt]]>方程1

其中V(t)是在時間t時電感器上的電壓，并且其中L是電感器的電感。根據該方程，電感器能響應于瞬時電壓變化，但是不能響應于瞬時電流變化。由于電感器不具有觸發電壓(象聚合物和火花隙ESD裝置那樣)，電感器首先立即將能量返回到地，其線圈遭受最大的電流。因此，通常將低電容聚合物和火花隙ESD裝置設置為與電感器并聯以幫助增加整個ESD保護電路的電流容量。然而，這種典型的ESD保護電路在惡劣的ESD環境中不能為RF元件提供足夠穩健的保護。

發明內容

本發明提供了一種具有ESD保護電路的電子裝置。示例性的電子裝置包括具有信號輸入導體的電子元件。示例性的ESD保護電路包括與高通四分之一波變壓器串聯的火花隙。示例性的ESD保護電路通過火花隙和/或高通四分之一波變壓器將ESD脈沖從電子元件的信號輸入導體泄放到接地平面。

附圖說明

通過參考以下結合附圖對本發明一個實施例的具體描述，本發明的上述以及其他特征和優點及其實現方式將變得清晰和被更好地理解，其中：

圖1是根據本發明示例性實施例的電子裝置的方框圖；

圖2是根據本發明示例性實施例的ESD保護電路的示意性電路圖；

圖3是對構建根據本發明示例性實施例的ESD保護電路有用的火花隙電路的頂視圖；

圖4是對構建根據本發明示例性實施例的ESD保護電路有用的高通四分之一波變壓器的示意性電路圖；以及

圖5是構建根據本發明示例性實施例的ESD保護電路的方法的流程圖。

在幾個附圖中相應的附圖標記表示相應的部分。這里所述的示例以一種形式闡述了本發明的優選實施例，而這些示例不應被理解為以任何方式限制本發明的范圍。

具體實施方式

將在下面描述本發明的一個或多個具體實施例。為了簡明地描述這些實施例，在說明書中沒有描述實際實現方式的所有特征。將理解的是，在任何這種實現方式的開發中，例如在任何工程或設計項目中，必須做出很多針對特定實現方式的決策來實現開發者的特定目標，例如服從與系統相關的和與商業相關的約束條件(約束條件可能隨實現方式而變)。而且，將理解的是，這種開發努力可能是復雜并且費時的，但是對于受益于本公開內容的本領域技術人員來說仍然是設計、制造和生產的常規任務。