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設(shè)計在非標(biāo)準操作保戶MAX2140的內(nèi)部ESD二極管

       熱插拔操作如何導(dǎo)致二極管失效

       熱插拔操作會導(dǎo)致瞬變，包括較大的電壓、浪涌電流、振鈴以及極性倒置。而這些瞬態(tài)過程的背后是能量交換、有限的充電/放電時間和自激等物理現(xiàn)象。

       圖1所示是MAX2140的一個熱插拔操作。

                      
                           圖1. 在汽車工業(yè)領(lǐng)域MAX2140常見用法的圖解

       在進行熱插拔操作時，電纜接頭會產(chǎn)生壓降(如圖中紅色箭頭所示)。與此同時，天線模塊內(nèi)部的旁路電容呈短路狀態(tài)。這樣就會導(dǎo)致MAX2140電氣地的電位高于天線模塊的電氣地。而MAX2140的內(nèi)部ESD二極管與該IC的接地引腳16連接，所以這種地電位差就會在該二極管上產(chǎn)生一個短時間的正向電壓。該正向電壓的尖峰可能會超過器件的絕對最大額定值，即所謂的電過載(EOS)。二極管的正向電壓規(guī)定為-0.3V到+4.3V (VCC_xx至GND、 VINANT至GND、AGCPWM至GND、VOUTANT至GND)。設(shè)計仿真表明-1.3V、電流為72mA時允許短時間的工作。

       防止ESD二極管失效的設(shè)計

       防止EOS的方法因具體應(yīng)用的不同而不同。這里所推薦的是一些常規(guī)設(shè)計改進措施： 

       避免使用過多的電抗，如：儲能元件、旁路電容、RF噪聲抑制電感、較長的連接線等。 

       使浪涌電流繞行：為每一模塊提供較短的直接接地路徑；增加外部二極管，使其與內(nèi)部二極管并聯(lián)；將二極管跨接在大的線圈上。
 
       順序供電：按順序依次打開電源；為內(nèi)部用戶推薦可編程延遲
 
       以下設(shè)計實例(圖2)表示具有本地環(huán)路的MAX2140，增添的肖特基二極管能夠旁路浪涌電流。

                     

            圖2. MAX2140接收器和天線模塊之間改進后的設(shè)計圖，所作改進用以防止EOS。

       具體的設(shè)計改進措施是：

       MAX2140接收器和天線模塊之間的電纜只有0.5的電阻而沒有電感。 

       天線模塊具有一個100µF的旁路電容。