MAX2140内部ESD二极管的保护电路设计
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概述
在进行装配、测试和故障处理时，有时需要对MAX2140 SDARS接收器进行非标准操作。其中一个例子就是热插拔操作，即在不关闭电源的情况下，直接将该器件与电路进行连接或断开连接。热插拔操作在汽车电子领域尤其常见，因为部件的模块化设计，模块之间的距离以及多个系统同时工作的需求，常常需要重新连接模块。
热插拔操作如何导致二极管失效
热插拔操作会导致瞬变，包括较大的电压、浪涌电流、振铃以及极性倒置。而这些瞬态过程的背后是能量交换、有限的充电/放电时间和自激等物理现象。
图1所示是MAX2140的一个热插拔操作。
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防止ESD二极管失效的设计
防止EOS的方法因具体应用的不同而不同。这里所推荐的是一些常规设计改进措施：
避免使用过多的电抗，如：储能元件、旁路电容、RF噪声抑制电感、较长的连接线等。
使浪涌电流绕行：为每一模块提供较短的直接接地路径；增加外部二极管，使其与内部二极管并联；将二极管跨接在大的线圈上。
顺序供电：按顺序依次打开电源；为内部用户推荐可编程延迟(Maxim拥有众多的电源排序产品)。
以下设计实例(图2)表示具有本地环路的MAX2140，增添的肖特基二极管能够旁路浪涌电流。
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MAX2140接收器和天线模块之间的电缆只有0.5的电阻而没有电感。
天线模块具有一个100μF的旁路电容。
天线模块的5V电源由MAX2140接收器提供。
读者可能会问，在最初的40μs瞬态过程中，通过电容的最大电流和电缆的最大压降分别是多少。这些值可以通过以下表达式得到：
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该例子在电流为12.5A时电压是6.25V，远远超过了内部ESD二极管能够允许的瞬态指标。外加一个肖特基二极管可以将瞬态过程中的绝大多数浪涌电流旁路掉。可以选择适合脉冲应用的肖特基二极管，基于图2设计，当用一个适当电容将最大浪涌电流减小到一个可接受的范围时，使用一段短电缆即可以显著减小阻抗和压降。
结论
对于器件的非标准使用(如MAX2140接收器的热插拔操作)中出现的问题，我们需要用相应的方法来解决。为了成功实现器件的非标准使用，必须在Maxim支持和同意的情况下，对产品进行认真的设计和合理的测试。
下载文档热插拔 (Hot Swap) 即带电插拔，是指在不关闭系统电源的情况下，将模块、板卡插入或拔出系统而不影响系统的正常工作，从而提高了系统的可靠性、快速维修性、冗余性和对灾难的及时恢复能力等。
关键字： 上海贝岭 RS-485 收发器 热插拔
