鼎先电子SOT-563封装，DL0504S6低成本平替SP3004-04XTG 0.85pF 低电容ESD保护阵列

国网、南网以太网通信端口接触放电正负8KV静电防护TVS管阵列

鼎先电子SOT-563封装，DL0504S6低成本平替SP3004-04XTG 0.85pF 低电容ESD保护阵列

TVS管选型需要考虑以下因素：

1）大批量供货需考虑成本，一般而言，TVS管阵列比增加4个TVS管便宜；

2）封装小，节省Layout空间，方便布局，TVS管阵列会比4个TVS管的体积小很多；

3）ESD防护能力，必须大于国网、南网静电抗扰度4级，即接触放电±8kV，空气放电±15kV；

4）负载电容越低越好，能快速吸收ESD干扰。

TVS管阵列DL0504S6，SP3004-04XTG，优势在于：

1）封装极小，1.6mm*1.2mm，封装和内部结构示意图如图2所示；

2）超低负载电容，0.85pF，可将快速信号衰减程度降至最低水平；

3）ESD防护能力高，接触放电±12kV，空气放电±15kV，远高于国网、南网标准；

4）极低的动态电阻1.8Ω，提供超低箝位电压；超低漏电流，3.3V时最大1nA电流；

5）以太网电源AVCC设计上能节省一个TVS管；

6）价格便宜。

图2：SP3004-04XTG封装和内部结构示意图

以太网防静电部分设计原理图如图3所示，L2、C59、C60组成π型滤波网络，C61为去耦电容，R74-R77为以太网传输信号的上拉电阻，V10为TVS管，D9为TVS管阵列。

图3：以太网防静电部分电路

增加TVS管阵列SP3004-04XTG后，以太网模块在Layout设计时需注意以下几点：

1）SP3004-04XTG、滤波电容等ESD防护器件尽量和以太网芯片放在同一层，且尽量在同一层将它们的地pin与以太网芯片的地pin，这样能减少环路面积，让所包含的场流量减小，其感应电流减小。

2）SP3004-04XTG、滤波电容等ESD防护器件要靠近以太网芯片放置，差分信号和电源的走线先经过ESD器件pin再到以太网芯片pin；

3）要尽量保证地平面连续，该打过孔的地方要打过孔，以增加回流路径；

4）以太网模块不要靠近整个板件的边沿，尽量往中间放，这样能增强水平和垂直耦合静电抗扰度能力。

具体PCB布局如图4所示，由于以太网差分信号从下面上来，所以SP3004-04XTG放在左下角，这样保证了信号线先经过TVS管阵列再到以太网芯片pin上。

改进后的设计，静电实验结果如图5所示。实验过程中偶尔断一次，但能立刻恢复，满足了国网、南网静电抗扰度4级实验要求。

电网相关的智能采集终端项目，属于技改产品，即根据客户的新需求和国网、南网新标准对原设计进行改进。笔者在做原产品的静电（ESD）抗扰度4级试验，即接触放电±8kV时，发现以太网会中断，直到ESD干扰消除后才能恢复正常，如图1所示，这种现象不满足国网、南网标准中“实验过程中，以太网偶尔中断，但能自行恢复”的规定。