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        VGA接口靜電防護方案

        發布人:濤意隆 時間:2024-08-13 來源:工程師 發布文章

        方案簡介

        VGA(Video Graphics Array)即視頻圖形陣列,具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優點,亦稱為D-Sub接口,在彩色顯示器領域得到了廣泛的應用,如筆記本、投影儀、LCD液晶顯示屏等。VGA接口主要用于連接計算機與顯示設備。當計算機內部以數字形式生成的圖像信息需要展現時,這些信息首先會在顯卡內的D/A(數字到模擬)轉換器中被轉換為模擬的R、G、B三原色信號,并附加行、場同步信號,隨后通過VGA接口傳輸至顯示設備。

        VGA接口需要經常性熱插拔,很容易受到ESD靜電放電的威脅和破壞。如何避免因頻繁的插拔電纜所造成的ESD管損害,同時不影響數據傳輸,讓產品穩定可靠的運行,成為我們迫切需要解決的問題。常規的靜電防護器件可能會影響數據的傳輸,造成圖像失真等現象。本文分別選用了分立和集成的兩種ESD靜電保護器件方案,在不影響數據傳輸的前提下滿足IEC61000-4-2 Level 4靜電放電防護需求,讓后端的電路得到有效全面的防護。

        引腳配置

        image.png

        引腳

        名稱

        功能

        引腳

        名稱

        功能

        1

        RED

        紅色分量信號

        9

        KEY/PWR

        電源(+5V)

        2

        GREEN

        綠色分量信號

        10

        GND

        地線

        3

        BLUE

        藍色分量信號

        11

        ID0/RES

        保留

        4

        ID2/RES

        保留

        12

        ID1/SDA

        串行數據信號

        5

        GND

        地線

        13

        H SYNC

        水平同步(行同步)

        6

        RED_RTN

        紅色分量地線

        14

        V SYNC

        水平同步(場同步)

        7

        GREEN_RTN

        綠色分量地線

        15

        ID3/SCL

        串行時鐘信號

        8

        BLUE_RTN

        藍色分量地線




         

        應用示例

        我們分別選用了分立和集成的兩種ESD靜電保護器件方案,客戶可以根據VGA接口的實際情況選擇合適的器件。

         

        方案一:

        image.png

        該方案采用的是一款分立的ESD保護器件SELC2F5V1BT,可防止各引腳受靜電放電的干擾,該器件封裝尺寸小,漏電流低,響應速度快,且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4 規范 ±25kV(空氣)和 ±22kV(接觸)下提供瞬變保護。

         

         

         

         

         

         

         

         

        方案二:

        image.png

             該方案采用的是一款集成多路六引腳ESD防護器件SEUC236T5V4UCSOT-23-6L小封裝、響應速度快、鉗位電壓低、低結電容,保護VGA接口免遭ESD靜電放電破壞的同時,確保傳輸數據的穩定性和完整性。符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4 規范 ±25kV(空氣)和 ±25kV(接觸)下提供瞬變保護

         

        型號參數

        規格型號

        方向

        工作電壓(V)

        IPP(A)

        鉗位電壓(V)

        結電容(pF)

        封裝

        SELC2F5V1BT

        Bi.

        5

        4.5

        22

        0.3

        DFN1006-2L

        SEUC236T5V4UC

        Uni.

        5

        15

        22

        1.5

        SOT-23-6L

        電氣特性表

        At TA = 25 unless otherwise noted

        Parameter

        Symbol

        Conditions

        Min.

        Typ.

        Max.

        Units

        Reverse Stand-off Voltage

        VRWM




        5

        V

        Reverse Breakdown Voltage

        VBR

        IT=1mA

        6.5



        V

        Reverse Leakage Current

        IR

        VRWM=5V



        1

        uA

        Clamping Voltage

        VC

        IPP=1A; tp=8/20us


        12


        V

        Clamping Voltage

        VC

        IPP=4.5A; tp=8/20us


        22


        V

        Junction Capacitance

        CJ

        VR=0V; f=1MHz


        0.3


        pF

        表1 SELC2F5V1BT電氣特性表

         

        Parameter

        Symbol

        Conditions

        Min.

        Typ.

        Max.

        Units

        Reverse Stand-off Voltage

        VRWM




        5.0

        V

        Reverse Breakdown Voltage

        VBR

        IT=1mA

        6.0.



        V

        Reverse Leakage Current

        IR

        VRWM=5V



        10

        uA

        Clamping Voltage

        VC

        IPP=1A; tp=8/20us


        10.0

        12.0

        V

        Clamping Voltage

        VC

        IPP=15A; tp=8/20us


        22.0

        25.0

        V

        Junction Capacitance

        CJ

        I/O to GND; VR=0V; f=1MHz


        1.5

        2.0

        pF

        Between I/O; VR=0V; f=1MHz


        0.75

        1.0

        pF

        表2 SEUC236T5V4UC電氣特性表

        總結與結論

        盡管隨著技術的不斷進步和新型接口的普及,VGA接口在日常生活中的重要性正在逐漸降低,但在在一些特殊行業或領域(如工業自動化、監控系統等),可能仍然存在大量使用VGA接口的老舊設備。保護VGA接口免受ESD靜電損害是保持系統穩定運行的關鍵環節。

        ELECSUPER SEMI研發各種低電容低鉗位電壓的ESD保護器件,可按照客戶需求性能與封裝提供定制化開發服務,為各種接口提供值得信賴的保護器件。以上解決方案是保護VGA接口的優選之策,確保影像的正常顯示

         


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        關鍵詞: 靜電放電防護

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