意法半导体USBLC6-2SC6 ESD二极管中文资料

一、型号与类型

意法半导体（STMicroelectronics）生产的USBLC6-2SC6是一款专为高速数据接口设计的低电容静电放电（ESD）保护二极管。该器件属于ESD抑制器/瞬态电压抑制（TVS）二极管类别，专为保护USB 2.0及类似高速接口免受静电放电损害而设计。其封装形式为SOT-23-6L，这是一种紧凑且高效的封装方式，非常适合用于便携式设备和空间受限的应用场景。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：ESD二极管

　　中文描述： 二极管阵列，单向，17V，6引脚，SOT-23封装

　　英文描述： A very low capacitance ESD protection diode network for USB 2.0，Ethernet，SIM Card and...

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k09-36557010-USBLC6-2SC6Y.html

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　　USBLC6-2SC6概述

　　USBLC6-2SC6是一款极低电容的ESD保护器件，专用于对高速接口（例如USB 2.0，以太网链路和视频线）进行ESD保护。极低的线电容可确保高水平的信号完整性，而不会影响保护敏感芯片免受最严格表征的ESD冲击。它具有增强的ESD保护，可在设备级别保证达到IEC 61000-4-2级别4的要求，因此在系统级别具有更高的抗扰性。

　　2条数据线保护

　　VBUS的ESD保护

　　3.5pF最大超低电容

　　150nA最大极低泄漏电流

　　到GND的线之间的电容非常低，以优化数据完整性和速度

　　单片集成提供高可靠性

　　低泄漏电流，可延长电池供电设备的运行时间

　　快速的响应时间

　　一致的D+/D-信号平衡-极低的电容匹配容差I/O至GND=0.015pF

　　符合USB 2.0要求

　　-40至125°C的工作结温范围

　　应用

　　计算机和计算机周边，通信与网络，成像，视频和目视，消费电子产品，便携式器材，工业，医用

　　USBLC6-2SC6中文参数 

 　　USBLC6-2SC6引脚图

二、工作原理

USBLC6-2SC6的核心工作原理基于其内部集成的双向TVS二极管和ESD保护二极管。在正常工作状态下，当USB接口或其他被保护线路上的信号电压超过预设的安全阈值时，TVS二极管会迅速启动，将过高的电压引导至地线，从而保护后续电路免受损害。这一机制确保了信号传输过程中的稳定性和安全性。

而当设备面临静电放电（ESD）冲击时，ESD保护二极管则成为保护屏障。它能够迅速响应并将ESD冲击的能量引入地线，有效防止静电对敏感电子元件的破坏。这种双向保护机制使得USBLC6-2SC6在保护高速数据接口方面表现出色。

三、特点

1. 低电容设计：USBLC6-2SC6具有极低的线路到地线电容，这有助于确保高速数据传输的完整性和速度。其典型电容值低至2.5pF，能够支持高达480Mbps的数据传输速率，而不会引入明显的信号失真。

2. 强大的ESD保护能力：该器件符合IEC 61000-4-2标准的第4级要求，能够抵御高达15kV的空气放电和8kV的接触放电。这种级别的保护能力确保了设备在恶劣的静电环境下也能稳定运行。

3. 双向电压抑制：USBLC6-2SC6在USB Type-C连接器上提供了双向电压抑制功能，能够将高达20V的电压抑制到较低的安全水平，同时对低于0V的负电压也有良好的抑制效果。这一特性使得它在保护USB Type-C接口方面尤为有效。

4. 高集成度与可靠性：USBLC6-2SC6采用单片集成设计，提高了芯片的集成度和可靠性。同时，其优化的引线和封装结构有助于减少电磁干扰（EMI），并节省电路板空间。

5. 低功耗与长寿命：该器件具有极低的漏电流（最大仅为1μA），有助于延长电池供电设备的运行时间。此外，其高可靠性和长寿命特性也降低了维护成本。

四、应用

USBLC6-2SC6广泛应用于各种需要高速数据传输和ESD保护的便携式设备中。这些设备包括但不限于：

• 智能无线终端：如智能手机、平板电脑等，这些设备通常配备USB接口用于数据传输和充电。

• 笔记本电脑：笔记本电脑的USB接口也需要得到有效的ESD保护，以确保数据传输的稳定性和安全性。

• 数码相机：数码相机等摄影设备在传输照片和视频时也需要高速接口的支持，同时需要保护接口免受静电损害。

• 其他便携式设备：如便携式游戏机、音频播放器等，这些设备同样需要USB接口进行数据传输和充电，因此也需要ESD保护器件的支持。

此外，USBLC6-2SC6还适用于保护其他高速接口，如以太网链路、视频线路等。其广泛的兼容性使得它成为保护各种电子设备的理想选择。

五、参数

以下是USBLC6-2SC6的主要参数：

• 封装类型：SOT-23-6L

• 引脚数：6Pin

• 电源电压：5.25V（VRWM）

• 击穿电压（最小值）：6V（VBR-min）

• 钳位电压（最大值）：17V（VC@Ipp）

• 峰值脉冲电流（Ipp）：5A

• 漏电流（IR）：1μA

• 结电容（CJ）：0.8pF（典型值）

• 工作温度范围：-40°C至+125°C

• 储存温度范围：-55°C至+85°C

• 引线温度：260°C

• 极性：单向

• 通道数：2

• 尺寸：3.05mm x 1.75mm x 1.45mm

这些参数反映了USBLC6-2SC6在性能、尺寸和可靠性方面的优异表现。其低电容、高ESD保护能力和紧凑的封装形式使其成为保护高速数据接口的理想选择。

六、详细参数解析

1. 封装类型与引脚数：

• SOT-23-6L封装是一种小型表面贴装封装，非常适合空间受限的应用。六个引脚分别为两个保护通道的正负极以及共用的接地引脚，这种设计简化了PCB布局，并减少了信号干扰的风险。

2. 电源电压与击穿电压：

• 电源电压VRWM（反向工作电压）为5.25V，表示在正常工作条件下，器件可以承受的最大反向电压。而击穿电压VBR-min（最小击穿电压）为6V，表示在超过此电压时，TVS二极管将开始导通，以保护后续电路不受损害。

3. 钳位电压：

• 钳位电压VC@Ipp是指在给定峰值脉冲电流Ipp下，TVS二极管将电压钳制在的最大值。对于USBLC6-2SC6，其钳位电压典型值较低，有助于在ESD事件发生时将电压迅速降低到安全水平，从而保护敏感电路。

4. 峰值脉冲电流：

• 峰值脉冲电流Ipp是衡量TVS二极管在ESD事件期间能够承受的最大电流。USBLC6-2SC6的Ipp为5A，这确保了器件在面临高能量ESD冲击时仍能保持稳定工作。

5. 漏电流：

• 漏电流IR是衡量TVS二极管在正常工作状态下从输入到输出之间泄漏的电流。USBLC6-2SC6的漏电流极低，仅为1μA，这有助于减少功耗并延长电池寿命。

6. 结电容：

• 结电容CJ是TVS二极管的一个重要参数，它决定了器件对信号传输速度的影响。USBLC6-2SC6的结电容典型值为0.8pF，这对于支持高速数据传输（如USB 2.0）至关重要，因为它减少了信号传输过程中的延迟和失真。

7. 工作温度范围：

• 工作温度范围从-40°C至+125°C，覆盖了大多数电子设备的运行环境。这确保了USBLC6-2SC6在各种温度条件下都能稳定工作，无需额外的温度补偿措施。

8. 储存温度范围：

• 储存温度范围从-55°C至+85°C，这对于设备的长期储存和运输至关重要。它确保了器件在储存过程中不会因温度过高或过低而损坏。

9. 引线温度：

• 引线温度260°C是指器件在焊接过程中可以承受的最高温度。这有助于确保在PCB组装过程中不会因焊接温度过高而损坏器件。

七、设计考虑与实际应用

在设计包含USBLC6-2SC6的电路时，需要考虑以下几个关键因素：

1. 布局与布线：

• 合理的布局和布线是确保ESD保护效果的关键。应尽量减少被保护线路与地线之间的环路面积，以降低电磁干扰（EMI）的风险。同时，应确保TVS二极管尽可能靠近被保护接口，以缩短保护路径。

2. 接地设计：

• 良好的接地设计对于ESD保护至关重要。应确保TVS二极管的接地引脚与系统的主接地网络良好连接，以提供有效的放电路径。

3. 多通道保护：

• 对于需要多通道保护的接口（如USB Type-C），应使用多个USBLC6-2SC6或其他合适的TVS二极管进行组合保护。这有助于确保每个通道都能得到充分的保护。

4. 冗余设计：

• 在一些对可靠性要求极高的应用中，可以考虑采用冗余设计。即在同一接口上并联多个TVS二极管，以提高系统的整体ESD防护能力。

5. 测试与验证：

• 在设计完成后，应进行相应的测试和验证工作，以确保ESD保护电路的有效性。这包括进行ESD冲击测试、信号完整性测试等。

综上所述，意法半导体的USBLC6-2SC6是一款性能优异、可靠性高的ESD保护二极管。其低电容、高ESD保护能力和紧凑的封装形式使其成为保护高速数据接口的理想选择。在设计和应用过程中，通过合理的布局与布线、良好的接地设计以及必要的测试和验证工作，可以充分发挥其保护作用，确保电子设备的稳定运行。