ZHCAAP8B December   2015  – August 2021 CC430F6125 , CC430F6126 , CC430F6127 , CC430F6135 , CC430F6137 , CC430F6147 , MSP430AFE221 , MSP430AFE222 , MSP430AFE223 , MSP430AFE231 , MSP430AFE232 , MSP430AFE233 , MSP430AFE251 , MSP430AFE252 , MSP430AFE253 , MSP430BT5190 , MSP430F1101 , MSP430F1101A , MSP430F1111A , MSP430F112 , MSP430F1121 , MSP430F1121A , MSP430F1122 , MSP430F1132 , MSP430F122 , MSP430F1222 , MSP430F123 , MSP430F1232 , MSP430F133 , MSP430F135 , MSP430F147 , MSP430F1471 , MSP430F148 , MSP430F1481 , MSP430F149 , MSP430F1491 , MSP430F155 , MSP430F156 , MSP430F157 , MSP430F1610 , MSP430F1611 , MSP430F1612 , MSP430F167 , MSP430F168 , MSP430F169 , MSP430F2001 , MSP430F2002 , MSP430F2003 , MSP430F2011 , MSP430F2012 , MSP430F2013 , MSP430F2013-EP , MSP430F2101 , MSP430F2111 , MSP430F2112 , MSP430F2121 , MSP430F2122 , MSP430F2131 , MSP430F2132 , MSP430F2232 , MSP430F2234 , MSP430F2252 , MSP430F2254 , MSP430F2272 , MSP430F2274 , MSP430F233 , MSP430F2330 , MSP430F235 , MSP430F2350 , 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  1.   商标
  2. 1ESD 二极管在下电上电期间的重要副作用
  3. 2规格简介和说明
  4. 3应用设计注意事项
    1. 3.1 正确电源电路的注意事项
      1. 3.1.1 具有良好灌电流能力的电源
      2. 3.1.2 具有受限灌电流能力的电源
      3. 3.1.3 双向电源
    2. 3.2 替代解决方案
      1. 3.2.1 齐纳二极管
      2. 3.2.2 并联稳压器
  5. 4ESD 二极管电流和 I/O 输出驱动能力的相关阐释
  6. 5结论
  7. 6参考文献
  8.   修订历史记录

3.2.2 并联稳压器

ATL431 等并联稳压器作为齐纳二极管的替代器件提供，对于真正的齐纳二极管而言它是一个很好的替代品，适用于本应用报告中描述的用例。钳位电压可通过外部电阻调节，稳压器在非钳位状态下的工作电流非常低。最重要的功能是钳位点 I-V 曲线的陡峭特性。图 3-7 摘自 ATL431 数据表，它清楚地表明，当达到 2.5V 的钳位电压时，电流会快速增加，而稳压器以低于此钳位阈值的低电流运行。

GUID-6C6F933F-1D78-4E44-8296-9561E7D76FFB-low.png图 3-7 阴极电流与阴极电压间的关系

使用 TPS77033 结合 ATL431 进行的试验证明了保护电源的概念，以防止出现因通过 ESD 二极管的额外电流引起的持续过压。在这个示例中，MSP430 MCU 3.3V 的电源电压由 TPS77033 提供（请参阅图 3-8）。

GUID-CAF21D7A-C4F3-484C-B0E0-F6FB1570896E-low.png图 3-8 使用 ATL431 的原理图示例

出于测试目的，已将 MSP430F6638 MCU 编程为保持在 LPM3 模式，计时器处于活动状态且每 10ms 产生一次中断。同时，已将 P1.4 配置为输入引脚，并对此 GPIO 施加过压（4.4V，电流受限）。这样做是为了使驱动到输入引脚的电流激活通过 ESD 二极管到电源轨的电流路径。在没有 ATL431 的情况下，在 DVCC 引脚和 P1.0 上观察到了电源电压增加到 3.8V，这是在计时器中断服务例程中驱动的。

若要计算已连接至 ATL431 的外部电阻器组合，请使用Equation1。

Equation1. VOUT = 1 + R1R2 × Vref – Iref × R1

为了考虑到 ATL43x 的基准电流规格 (Iref) 的输出电压 (VOUT) 变化，可使用以下公式来计算最小和最大钳位电压：

Equation2. VOUTmin = 1 + 820kΩ1800kΩ × 20.5V – 150nA × 820kΩ = 30.52V
Equation3. VOUTtyp = 1 + 820kΩ1800kΩ × 20.5V – 30nA × 820kΩ = 30.61V
Equation4. VOUTmax = 1 + 820kΩ1800kΩ × 20.5V – 0nA × 820kΩ = 30.64V

当 ATL431 配置为在约 3.6V 下进行钳制时，未看到电压增加到超过该值。这个简单的试验证明了所提出的保护方法的原理概念。

但是，如果使用 MΩ 范围内的电阻器组合，则在应用开发期间必须考虑由外部污染引起的泄漏风险。