З вынікаў выпрабаванняў розных прадуктаў было выяўлена, што гэты ESD з'яўляецца вельмі важным выпрабаваннем: калі друкаваная плата не спраектавана належным чынам, пры ўвядзенні статычнай электрычнасці гэта прывядзе да збою прадукту або нават да пашкоджання кампанентаў. Раней я толькі заўважаў, што ESD можа пашкодзіць кампаненты, але я не чакаў, што буду надаваць дастаткова ўвагі электронным прадуктам.

ЭСР - гэта тое, што мы часта называем электрастатычным разрадам. З атрыманых ведаў можна даведацца, што статычная электрычнасць - гэта натуральная з'ява, якая звычайна ўтвараецца ў выніку кантакту, трэння, індукцыі паміж электрычнымі прыборамі і г. д. Яно характарызуецца працяглым назапашваннем і высокім напружаннем (можа генераваць тысячы вольт ці нават дзесяткі тысяч вольт статычнай электрычнасці)), малая магутнасць, малы ток і кароткі час дзеяння. Для электронных прадуктаў, калі канструкцыя ESD не спраектавана добра, праца электронных і электрычных прадуктаў часта бывае нестабільнай або нават пашкоджанай.

Пры правядзенні тэстаў на разрад ESD звычайна выкарыстоўваюцца два метады: кантактны разрад і разрад у паветры.

Кантактны разрад - гэта непасрэдная разрадка тэстоўванага абсталявання; паветраны разрад таксама называюць непрамым разрадам, які ўтвараецца ў выніку сувязі моцнага магнітнага поля з суседнімі контурамі току. Выпрабавальнае напружанне для гэтых двух выпрабаванняў звычайна складае 2-8 кВ, і ў розных рэгіёнах патрабаванні розныя. Таму, перш чым распрацоўваць, мы павінны спачатку высветліць рынак для прадукту.

Вышэйзгаданыя дзве сітуацыі з'яўляюцца асноўнымі тэстамі для электронных вырабаў, якія не могуць працаваць з-за электрызацыі цела чалавека або па іншых прычынах, калі чалавечае цела ўступае ў кантакт з электроннымі прадуктамі. На малюнку ніжэй прыведзена статыстыка вільготнасці паветра асобных рэгіёнаў у розныя месяцы года. З малюнка відаць, што Ласвегас мае найменшую вільготнасць на працягу года. Электронныя прадукты ў гэтай галіне павінны надаваць асаблівую ўвагу абароне ад электрастатычнага разраду.

Умовы вільготнасці адрозніваюцца ў розных частках свету, але ў той жа час у рэгіёне, калі вільготнасць паветра неаднолькавая, выпрацоўваемая статычная электрычнасць таксама адрозніваецца. Наступная табліца - гэта сабраныя дадзеныя, з якіх відаць, што статычная электрычнасць павялічваецца па меры зніжэння вільготнасці паветра. Гэта таксама ўскосна тлумачыць прычыну, па якой статычныя іскры, якія ўзнікаюць пры зняцці швэдры паўночнай зімой, вельмі вялікія. «

Паколькі статычная электрычнасць - гэта вялікая небяспека, як мы можам абараніць яе? Распрацоўваючы электрастатычную абарону, мы звычайна дзелім яе на тры этапы: прадухіляем трапленне знешніх зарадаў у друкаваную плату і прычыненне пашкоджанняў; прадухіліць пашкоджанне друкаванай платы знешнімі магнітнымі палямі; прадухіліць пашкоджанне ад электрастатычных палёў.

У рэальным распрацоўванні схемы мы будзем выкарыстоўваць адзін або некалькі з наступных метадаў электрастатычнай абароны:

1

Лавінныя дыёды для электрастатычнай абароны
Гэта таксама метад, які часта выкарыстоўваецца ў дызайне. Тыповы падыход заключаецца ў падключэнні лавіннага дыёда да зямлі паралельна на ключавой сігнальнай лініі. Гэты метад заключаецца ў выкарыстанні лавіннага дыёда для хуткай рэакцыі і магчымасці стабілізацыі заціску, які можа спажываць канцэнтраванае высокае напружанне за кароткі час для абароны друкаванай платы.

2

Для абароны ланцуга выкарыстоўвайце высакавольтныя кандэнсатары
Пры такім падыходзе керамічныя кандэнсатары з вытрымлівальнай напругай не менш за 1,5 кВ звычайна размяшчаюцца ў раздыме ўводу/вываду або ў месцы ключавога сігналу, а злучальная лінія як мага карацей, каб паменшыць індуктыўнасць злучэння. лінія. Калі выкарыстоўваецца кандэнсатар з нізкім вытрымліваючым напружаннем, гэта прывядзе да пашкоджання кандэнсатара і страты яго абароны.

3

Выкарыстоўвайце ферытавыя шарыкі для абароны ланцуга
Ферытавыя шарыкі могуць вельмі добра аслабляць ток электрастатычнага разраду, а таксама могуць душыць выпраменьванне. Калі сутыкаюцца з дзвюма праблемамі, ферытавая пацерка - вельмі добры выбар.

4

Метад іскравага разрадніка
Гэты метад бачны ў кавалку матэрыялу. Канкрэтны метад заключаецца ў выкарыстанні трохкутнай медзі з наканечнікамі, выраўнаванымі адзін з адным, на слоі мікрапалоскавай лініі, які складаецца з медзі. Адзін канец трохкутнай медзі падлучаны да сігнальнай лініі, а другі - трохкутнай медзі. Падключыце да зямлі. Калі ёсць статычная электрычнасць, яна будзе вырабляць рэзкі разрад і спажываць электрычную энергію.

5

Для абароны ланцуга выкарыстоўвайце метад LC-фільтра
Фільтр, які складаецца з LC, можа эфектыўна паменшыць высокачашчыннае статычнае электрычнасць ад траплення ў ланцуг. Характарыстыка індуктыўнага супраціўлення шпулькі індуктыўнасці добра прадухіляе трапленне ў ланцуг высокачашчыннага ЭСР, у той час як кандэнсатар шунтуе высокачашчынную энергію ЭСР на зямлю. У той жа час гэты тып фільтра таксама можа згладжваць краю сігналу і памяншаць радыёчастотны эфект, а прадукцыйнасць была дадаткова палепшана з пункту гледжання цэласнасці сігналу.

6

Шматслаёвая плата для абароны ад ESD
Калі дазваляюць сродкі, выбар шматслаёвай платы таксама з'яўляецца эфектыўным сродкам для прадухілення ЭСР. У шматслаёвай плаце, паколькі побач з трасой маецца поўная плоскасць зазямлення, гэта можа зрабіць ESD больш хуткім злучэннем з плоскасцю нізкага імпедансу, а затым абараніць ролю ключавых сігналаў.

7

Метад пакідання ахоўнай паласы на перыферыі права абароны друкаванай платы
Гэты метад звычайна заключаецца ў маляванні слядоў вакол друкаванай платы без зварачнага пласта. Калі ўмовы дазваляюць, падключыце трасу да корпуса. Пры гэтым варта адзначыць, што след не можа ўтвараць замкнёны контур, каб не ўтварыць рамачную антэну і не выклікаць большых непрыемнасцяў.

8

Для абароны ланцуга выкарыстоўвайце прылады CMOS або TTL з заціскнымі дыёдамі
Гэты метад выкарыстоўвае прынцып ізаляцыі для абароны друкаванай платы. Паколькі гэтыя прылады абаронены заціскнымі дыёдамі, складанасць канструкцыі зніжана ў самой схеме.

9

Выкарыстоўвайце развязальныя кандэнсатары
Гэтыя развязвальныя кандэнсатары павінны мець нізкія значэнні ESL і ESR. Для нізкачашчыннага ESD развязваючыя кандэнсатары памяншаюць плошчу завесы. З-за эфекту яго ESL аслабляецца функцыя электраліта, які можа лепш фільтраваць высокачашчынную энергію. .

Карацей кажучы, хоць ESD - гэта жахліва і нават можа прывесці да сур'ёзных наступстваў, але толькі абарона сілавых і сігнальных ліній у ланцугу можа эфектыўна прадухіліць паступленне току ESD у друкаваную плату. Сярод іх мой бос часта казаў, што «добрае зазямленне дошкі - гэта кароль». Я спадзяюся, што гэты сказ таксама можа прынесці вам эфект разбіцця мансарднага вокны.