Littelfuse及產(chǎn)品概況

　　Littelfuse針對(duì)微電子電路和強(qiáng)電電路的保護(hù)，主要提供七種保護(hù)產(chǎn)品，在電信、便攜式產(chǎn)品、家用電器、強(qiáng)電源方面都有一整套解決方案。在高分子材料產(chǎn)品方面，主要提供針對(duì)ESD（靜電放電）的保護(hù)，以及針對(duì)過(guò)流或者短路方面的保護(hù)，比如PGB靜電放電抑制器、PPTC（Polymer Positive Temperature Coefficient）可復(fù)用式保險(xiǎn)絲。PGB主要用于接口部分的保護(hù)，PTC主要是串聯(lián)在電源線(xiàn)中作過(guò)流或短路保護(hù)，在通訊電路方面，有些高壓PTC作交流搭接的保護(hù)。

　　Littelfuse的PGB PulseGuard ESD抑制器的架構(gòu)，最主要的是一種叫VVM（Voltage Variable Material）的材質(zhì)。這是一種高壓可變材料。該P(yáng)GB的架構(gòu)上有一個(gè)銅片，一個(gè)鎳的屏蔽層，還有一個(gè)鍍錫層。當(dāng)ESD出現(xiàn)，達(dá)到啟動(dòng)電壓的時(shí)候，PGB會(huì)從一個(gè)高阻狀態(tài)變成低阻狀態(tài)，把瞬間的高壓直接釋放到地，從而使芯片得到保護(hù)。
PGB有多種封裝，可以滿(mǎn)足客戶(hù)的不同需求。它的最主要的特點(diǎn)就是電容非常小，只有0.05pF。在目前的一些高速高頻的電路應(yīng)用需要ESD保護(hù)的時(shí)候，Littelfuse的PGB能夠提供完整的保護(hù)，減少和避免信號(hào)失真。

PGB靜電放電抑制器及其應(yīng)用

　　當(dāng)有ESD在高速電路上產(chǎn)生時(shí)，它會(huì)通過(guò)裸露在外的連接器或者數(shù)據(jù)線(xiàn)直接打到芯片的內(nèi)部，造成芯片短路或失效，而且是不可恢復(fù)的失效。這時(shí)就需要用ESD保護(hù)器件PGB系列靜電放電抑制器。

　　不管是接觸放電還是空氣放電，都希望能夠有全面的ESD保護(hù)，而且不影響傳輸?shù)男盘?hào)的完整性。在一般的電路中，MLV（多層片式壓敏電阻）、TVS（瞬態(tài)電壓抑制器）都能作全面的ESD保護(hù)，但是，在高速電路中，當(dāng)ESD脈沖通過(guò)這些電容較大的保護(hù)器件，就容易產(chǎn)生波形失真。PulseGuard ESD抑制器電容極小，因而可對(duì)HDMI、DVI、USB 2.0、IEEE1394等高速信號(hào)線(xiàn)提供良好的ESD 防護(hù)。

　　在 消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中，會(huì)遇到高速電路ESD問(wèn)題的有：等離子電視機(jī)、液晶電視、高清電視、IPTV接收設(shè)備、機(jī)頂盒等。例如，高清電視都有一個(gè)HDMI的接口，HDMI的傳輸速率1.0 的標(biāo)準(zhǔn)是1.6GHz，1.3 的標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以達(dá)到3.4GHz，普通的TVS、MLV對(duì)它作ESD保護(hù)，會(huì)有信號(hào)失真或者干擾的問(wèn)題。而PGB應(yīng)用在HDMI上時(shí)，并聯(lián)在數(shù)據(jù)線(xiàn)和地之間，當(dāng)ESD脈沖打入的時(shí)候，PulseGuard會(huì)瞬間從高阻狀態(tài)進(jìn)入低阻狀態(tài)，把瞬間浪涌釋放到地。

　　對(duì) Littelfuse PGB在提供ESD保護(hù)時(shí)保證信號(hào)完整性的能力進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試的是PGB的插入損耗，所用設(shè)備是頻率范圍為50MHz～20GHz的安捷倫8720ES網(wǎng)絡(luò)分析儀。同時(shí)作測(cè)試的器件有五種：Littelfuse 3.00pF的多層壓敏電阻0402MHS，0.05 pF 的PGB0402，一些公司的3.00 pF的0603MLV，0.50 pF的0402抑制器，0.05 pF的0402抑制器。

圖1（略）

　　從測(cè)試得到的S參數(shù)曲線(xiàn)圖（圖1）可以看出3.00 pF的0402MHS、0603MLV、0.50 pF的0402抑制器的插入損耗都比較大。比較0.05 pF的0402 ESD抑制器與Littelfuse的0.05 pF 的Pulseguard。從高頻開(kāi)始測(cè)起。隨著頻率不斷下降，前者的自身電容會(huì)增加，而Littelfuse的PGB不管在高頻還是低頻都保持著一致性，抗干擾能力很優(yōu)秀。

　　仍然選用安捷倫的信號(hào)發(fā)生器、測(cè)試儀、速度示波器，在2.5 GHz 的工作頻率下，對(duì)上述五種器件進(jìn)行眼圖測(cè)試。用3.00 pF的MHS多層壓敏電阻，眼圖幾乎完全失真，0603 MLV處于“沙眼”狀態(tài)。0.50 pF 的0402ESD抑制器，眼圖表現(xiàn)已經(jīng)非常好了，但是仍然有一些失真。0.05 pF的0402抑制器，Littelfuse的產(chǎn)品與其他產(chǎn)品相比，在做ESD保護(hù)的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)任何的信號(hào)失真、不會(huì)有損耗。

　　ESD抑制器的擺放位置與ESD保護(hù)性能的發(fā)揮有很大關(guān)系。測(cè)試表明，ESD抑制器越靠近ESD產(chǎn)生源、離數(shù)據(jù)線(xiàn)的距離越短越好。

PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲及其應(yīng)用

　　PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲是用于過(guò)流保護(hù)的產(chǎn)品。它由高分子材料與導(dǎo)電粒子等構(gòu)成，經(jīng)過(guò)特殊加工后， 導(dǎo)電粒子在高分子材料中構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路。當(dāng)正常工作電流通過(guò)時(shí)，可復(fù)用保險(xiǎn)絲呈低阻狀態(tài)；當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)時(shí)，大電流產(chǎn)生的熱量使高分子材料迅速膨脹，切斷導(dǎo)電粒子構(gòu)成的導(dǎo)電通路，可復(fù)用保險(xiǎn)絲呈高阻狀態(tài)。當(dāng)切斷電源或過(guò)電流消失后，PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲恢復(fù)低阻狀態(tài)。

　　Littelfuse PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲有貼片的、直插的、電池型的。還有一些針對(duì)交流搭接的PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲。

　　PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲一般用在不希望出現(xiàn)短路、希望避免過(guò)流損壞器件、并且保險(xiǎn)絲可復(fù)用的情況下。具體可應(yīng)用在復(fù)印機(jī)、外設(shè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、USB槽、手機(jī)電池里等等。它的用法一般與一次性保險(xiǎn)絲相同，都是串聯(lián)在電源線(xiàn)里。

　　雖然PTC有些特性和一次性保險(xiǎn)絲一樣，如：過(guò)流、短路保護(hù)，但是PTC用保險(xiǎn)絲不能完成代替一次性保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲一般用在主電源部分，作初級(jí)保護(hù)，而PTC一般用于二級(jí)保護(hù)。一次性保險(xiǎn)絲受溫度影響不很明顯，但PTC在環(huán)境溫度上升時(shí)，導(dǎo)通電阻會(huì)發(fā)生很大變化。所以，PTC并不能完全替換一次性保險(xiǎn)絲。

　　PTC的重要參數(shù)主要包括：額定電流、額定電壓、工作溫度范圍、時(shí)間－電流的特性、最大分?jǐn)嚯娏?。選擇PTC時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體需要綜合考察這些參數(shù)。
在PTC的電性能方面，具體有導(dǎo)通電流、動(dòng)作電流、最大電壓、最大電流、功耗、初始阻值、斷開(kāi)阻值等參數(shù)需要特別注意。

　　PTC受到溫度的影響非常大。例如在溫度折點(diǎn)曲線(xiàn)圖中（圖2 ），A、B、C分別是diffusion fuses、non-diffusion fuses、PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲的曲線(xiàn)。當(dāng)溫度變化時(shí)，A和B的溫度折點(diǎn)變化并不是很大。但是C的溫度折點(diǎn)變化很大。

　　在時(shí)間－電流曲線(xiàn)上，可以找到某個(gè)阻值的PTC在針對(duì)某個(gè)過(guò)流數(shù)值的保護(hù)時(shí)，能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷電流。

圖2 （略）

　　這里要特別介紹一下高壓PTC可復(fù)用保險(xiǎn)絲。在數(shù)據(jù)線(xiàn)上根據(jù)GR1089或者ITU K.20做一些交流搭接測(cè)試時(shí)，就需要用一些高壓保險(xiǎn)絲，比如針對(duì)歐洲的250V AC、針對(duì)北美的600V AC的保險(xiǎn)絲，這些保險(xiǎn)絲的電流范圍一般都是80mA～180 mA。電流并不是很大，很適合通訊方面的運(yùn)用。這些保險(xiǎn)絲最大分?jǐn)嚯娏饕话憧梢缘?0A，它的阻值一般都比較低。高壓可復(fù)用保險(xiǎn)絲常用在調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、數(shù)據(jù)用戶(hù)線(xiàn)、機(jī)頂盒、報(bào)警系統(tǒng)等器件中。

　　Littelfuse還有一些電池型的PTC，包括ST, LT,LR, VT,VL 系列。這些產(chǎn)品的電流是從0.7～4.2 A，最高電壓是24V, 分?jǐn)嚯娏魇?100A，在手機(jī)電池、便攜式播放器上用得比較多。