下面介绍开云·kaiyun官方网站设计中防止ESD电流流入开云·kaiyun官方网站的方法:
最近我们在做电子产品的ESD测试。 从不同产品的测试结果来看,我们发现这个ESD是一个非常重要的测试:如果电路板设计不好,静电的引入会导致产品死机甚至元器件损坏。 之前,我只是注意到ESD会损坏元器件,没想到我们对电子产品也应该引起足够的重视。
ESD,也称为静电放电。 由所学知识可知,静电是一种自然现象,通常是通过电器之间的接触、摩擦、感应等方式产生的。 其特点是长期积累,电压高(可产生数千伏甚至数万伏的静电),电量小,电流小,动作时间短。 对于电子产品来说,如果ESD设计没有做好,电子电器产品往往会不稳定,甚至损坏。
ESD放电测试通常有两种方法:接触放电和空气放电。 接触放电是直接对被测设备进行放电; 空气放电又称间接放电,是强磁场耦合到相邻电流回路引起的。 这两种测试的测试电压一般为2KV-8KV,不同地区要求不同。 因此,在设计之前,有必要了解产品所针对的开云·kaiyun官方网站市场。
以上两种情况是电子产品在人体接触电子产品时,因人体带电或其他原因不能工作的基本测试。
世界各地的湿度情况不同,但同时,如果一个地区的空气湿度不同,产生的静电也不同。 下表是采集到的数据,从中我们可以看出静电随着空气湿度的降低而增加。 这也间接解释了为什么北方冬天脱毛时产生的静电火花很大的原因。
既然静电危害如此之大,我们该如何防护呢? 我们在设计静电防护时,通常采取三个步骤:防止外部电荷流入电路板造成损坏; 防止外部磁场损坏电路板; 防止静电场引起的危险。
在实际开云·kaiyun官方网站电路设计中,我们会采用以下一种或多种方法进行静电防护:
1、用于静电保护的雪崩二极管。 这也是设计中经常使用的一种方法。 典型的方法是在关键信号线上并联一个雪崩二极管到地。
这种方法利用雪崩二极管的快速响应和稳定的钳位能力,可以在短时间内消耗掉积累的高电压,以保护电路板。
2、电路保护采用高压电容。
在这种做法中,通常在I/O连接器或关键信号位置放置耐压至少为1.5KV的陶瓷电容,连接线尽量短,以减少连接线的电感。 如果使用耐压低的电容器,会损坏电容器,失去保护作用。
3、采用氧化铁磁珠作电路保护。
氧化铁磁珠可以衰减ESD电流,抑制辐射。 当面临两个问题时,铁氧体磁珠是一个不错的选择。
4、火花隙法。
这种方法见于一件材料。 具体做法是由铜片组成的微带线层由三角形铜片组成,其尖端相互对齐。 三角形铜片的一端接信号线,另一端接地。 有静电时,会产生尖端放电,消耗电能。
5、采用LC滤波器保护电路。
LC滤波器可有效减少进入电路的高频静电。 电感的感抗可以很好的阻止高频ESD进入电路,而电容则将ESD的高频能量分流到地。 同时,该类滤波器可以平滑信号边沿,减少射频影响,在信号完整性方面性能得到进一步提升。
6、多层开云·kaiyun官方网站板ESD保护。
在资金允许的情况下,选择多层板也是防止ESD的有效手段。 在多层板中,由于靠近走线有完整的地平面,ESD可以更快地耦合到低阻抗平面,从而起到保护关键信号的作用。
7、开云·kaiyun官方网站线路板周围保护胶带的保留方法。
这种方法通常用于在电路板周围画出没有组装和焊接层的布线。 如果条件允许,将接线连接到外壳上。 同时注意走线不能形成闭合环路,以免形成环形天线造成更大的麻烦。
8、电路保护采用带钳位二极管的CMOS器件或TTL器件。
这种方法利用隔离原理来保护电路板。 由于这些器件有钳位二极管保护,在实际电路设计中降低了设计的复杂度。
9、经常使用去耦电容。
这些去耦电容器应具有低 ESL 和 ESR 值。 对于低频 ESD,去耦电容器会减小环路面积。 因为它的ESL作用削弱了电解质的作用,可以更好的滤除高频能量。
总之一句话,ESD虽然可怕,甚至可能带来严重的后果。 但是,只有保护电路上的电源和信号线,才能有效防止ESD电流流入开云·kaiyun官方网站。 其中我老大常说“一块板子接地好才是王道”,希望这句话也能带来打破天窗的效果。
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