Near Field Communication，簡稱：NFC，中文名稱：近場通信，是一種短距離高頻的無線電技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離無線通訊和數(shù)據(jù)交換，是由非接觸式射頻識別(RFID)及互連互通技術(shù)整合演變而來的。NFC設(shè)備是一種方便、快捷的無線通訊技術(shù)，可以為用戶提供更加便利的生活體驗，并為企業(yè)提供更多的商業(yè)機(jī)會。使用了NFC技術(shù)的設(shè)備(例如移動電話)可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，利用移動終端可實現(xiàn)移動支付、電子票務(wù)、門禁、移動身份識別、防偽等應(yīng)用。

近場通信NFC

值得一提的是，近場通信NFC設(shè)備接口的ESD靜電放電浪涌保護(hù)非常重要，因為ESD靜電放電浪涌會對NFC設(shè)備運(yùn)行帶來不利的影響，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。在近場通信NFC設(shè)備接口中，電荷會在設(shè)備的金屬部件上積累，并在接口周圍產(chǎn)生電場，容易引起靜電浪涌。保護(hù)近場通信NFC設(shè)備接口免受靜電放電浪涌威脅和損壞的方法有很多，其中選用TVS/ESD二極管來做靜電防護(hù)最常見，也是最有效、性價比高的方案。那么，近場通信NFC設(shè)備接口靜電保護(hù)選什么型號的TVS/ESD二極管好呢?

工程師在解決HDMI(多媒體接口)的高速TMDS(信號通道)線路靜電保護(hù)問題時，良好的ESD保護(hù)方案必不可少。由于HDMI 1.3的速度快，而且越來越多的設(shè)備采用多個HDMI接口，所以對ESD保護(hù)方案提出了一些新要求。首先，低電容ESD保護(hù)對于高速條件下保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性非常關(guān)鍵。

其次，多個HDMI端口限制了器件和布線的空間選擇，同時還要考慮它們相互間的影響，這要求保護(hù)器件的封裝尺寸要小。最后，價格也是一個重要的考慮因素。為滿足既能有效進(jìn)行ESD保護(hù)，又不影響高速信號傳輸?shù)囊螅钲谑邪①惸房萍加邢薰就瞥隽薊SD器件。

該器件的電容極低、漏電流極小、ESD防護(hù)快速有效，而且價格低于低電容硅器件。因此，在高速數(shù)據(jù)傳輸條件下，ESD器件擁有更佳的保護(hù)應(yīng)用特性，已成功應(yīng)用于HDMI 1.3和USB2.0等多種高速接口電路

ESD抑制器的布局布線

為了實現(xiàn)良好的ESD保護(hù)，ESD抑制器布局布線也非常有講究。簡單地講，應(yīng)把ESD抑制器直接放置在連接器的后面。ESD抑制器應(yīng)該是第一個遭遇ESD瞬變的板級元件。然后，在實際可行的情況下，任何需要保護(hù)的芯片均應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離ESD抑制器，以減輕IC所承受的ESD應(yīng)力。

ESD器件安裝位置的相對優(yōu)先級

ESD器件安裝位置的相對優(yōu)先級，按從高到低的順序排列如下：設(shè)置于作為系統(tǒng)屏蔽(機(jī)殼)中的入口的連接器的內(nèi)部;安放于電路板跡線與連接器插腳相互作用的位置;放置于電路板上緊挨在連接器后面的位置;位于可以高效耦合至I/O線路的性能穩(wěn)定且未受保護(hù)的傳輸線路;設(shè)置于數(shù)據(jù)傳輸線路上的一個串聯(lián)阻性元件之前;位于數(shù)據(jù)傳輸線路上的一個分支點之前;靠近IC。

ESD到被保護(hù)IC的距離及耦合電阻的選擇

另一個需要考慮的布局問題是ESD到被保護(hù)IC的距離，以及耦合電阻的選擇。ESD到被保護(hù)IC距離應(yīng)降至最小。需要保護(hù)的IC通常自身帶有ESD保護(hù)，但這只屬于器件級的防護(hù)，且一致性較差，需要ESD器件協(xié)助/耦合到設(shè)備/系統(tǒng)級的ESD防護(hù)。

隨著與傳輸線路之間距離的增加，ESD抑制器越發(fā)與受其保護(hù)的信號線“隔離”開來。與電路板走線相關(guān)聯(lián)的電感，以及任何的封裝寄生電感都將在保護(hù)電路中加入阻抗，成為PESD電壓抑制器和IC間的耦合阻抗。因為IC芯片將要承受抑制器兩端和耦合阻抗兩端的電壓之和，所以理想的設(shè)計應(yīng)使ESD盡可能多承受應(yīng)力，同時保證兩級防護(hù)間沒有遺漏的“死角”。當(dāng)然，多個高頻信號通道的布線有其自己的要求，既要保證傳輸，又要避免相互影響。

以機(jī)殼的地為ESD基準(zhǔn)

最后，機(jī)殼(框架)的地應(yīng)是ESD基準(zhǔn)，而不是信號(數(shù)字)地，其目的是把ESD從信號環(huán)境中屏蔽出去。使ESD TVS保護(hù)器件以機(jī)殼的地為基準(zhǔn)，可免受那些不希望的噪聲效應(yīng)(如接地反跳)的影響，從而盡量保持“干凈”的信號(數(shù)據(jù))環(huán)境。

1. NFC設(shè)備接口的特點

NFC設(shè)備接口通常工作在低電壓和高頻率的環(huán)境下，因此，選擇合適的TVS/ESD二極管需要考慮以下幾個因素：

· 低電壓響應(yīng)：選擇具有低電壓響應(yīng)特性的TVS/ESD二極管，以確保在低電壓下也能起到保護(hù)作用。

· 快速響應(yīng)時間：選擇具有快速響應(yīng)時間的TVS/ESD二極管，以能夠迅速抑制瞬態(tài)過電壓和靜電放電。

· 低電容：選擇具有低電容的TVS/ESD二極管，以避免對NFC信號的干擾。

2. 注意TVS/ESD二極管的安裝和布局

為了確保TVS/ESD二極管發(fā)揮最佳的保護(hù)作用，需要注意以下幾點：

· 盡量靠近NFC設(shè)備接口的位置安裝TVS/ESD二極管，以最大程度地減少靜電放電和過電壓對設(shè)備接口的影響。

· 使用封裝良好的二極管，以防止外部環(huán)境對其造成損害。

· 采用合適的布局，確保電路的地線和信號線布線合理。

上海雷卯電子科技有限公司，成立于2011年，品牌Leiditech，是國家高新技術(shù)企業(yè)。公司研發(fā)團(tuán)隊由留美博士和TI原開發(fā)經(jīng)理組建，憑借技術(shù)精湛的研發(fā)隊伍和經(jīng)驗豐富的電磁兼容行業(yè)專家，主要提供防靜電TVS/ESD以及相關(guān)EMC元器件(放電管TSS/GDT、穩(wěn)壓管ZENER、壓敏電阻MOV、整流二極管RECTIFIER、自恢復(fù)保險絲PPTC、場效應(yīng)管MOSFET、電感)。

Leiditech圍繞EMC電磁兼容服務(wù)客戶，自建免費(fèi)實驗室為客戶測試靜電ESD(30KV)、群脈沖EFT(4KV)、浪涌(8/20，10/700 10/1000)、汽車拋負(fù)載(7637 5a/5b)和元器件的性能測試等。Leiditech緊跟國內(nèi)外技術(shù)更新脈搏，不斷創(chuàng)新EMC保護(hù)方案和相關(guān)器件，目標(biāo)方向為小封裝，大功率，為國產(chǎn)化替代提供可信賴方案和元器件。