A partir dels resultats de les proves de diferents productes, es troba que aquest ESD és una prova molt important: si la placa de circuit no està ben dissenyada, quan s’introdueix l’electricitat estàtica, farà que el producte s’estavelli o fins i tot danyi els components. En el passat, només em vaig adonar que ESD danyaria els components, però no esperava prestar prou atenció als productes electrònics.

L’ESD és el que sovint anomenem descàrrega electroestàtica. A partir dels coneixements apresos, es pot saber que l’electricitat estàtica és un fenomen natural, que se sol generar a través del contacte, la fricció, la inducció entre electrodomèstics, etc. Es caracteritza per acumulació a llarg termini i alta tensió (pot generar milers de volts o fins i tot desenes de milers de volts d’electricitat estàtica)), poca tensió i temps curt i curt temps d’acció. Per als productes electrònics, si el disseny ESD no està ben dissenyat, el funcionament dels productes electrònics i elèctrics sovint és inestable o fins i tot danyat.

Normalment s’utilitzen dos mètodes per fer proves de descàrrega d’ESD: descàrrega de contacte i descàrrega d’aire.

L’alta de contacte és descarregar directament l’equip a prova; La descàrrega d’aire també s’anomena descàrrega indirecta, que es genera per l’acoblament d’un camp magnètic fort a bucles de corrent adjacents. La tensió de prova d’aquestes dues proves és generalment de 2kV-8kV i els requisits són diferents en diferents regions. Per tant, abans de dissenyar, primer hem de descobrir el mercat del producte.

Les dues situacions anteriors són proves bàsiques per a productes electrònics que no poden funcionar a causa de l’electrificació del cos humà o altres motius en què el cos humà entra en contacte amb productes electrònics. La figura següent mostra les estadístiques d’humitat de l’aire d’algunes regions en diferents mesos de l’any. Es pot veure a la figura que Lasvegas té la menor humitat durant tot l'any. Els productes electrònics en aquesta àrea haurien de prestar especial atenció a la protecció de l’ESD.

Les condicions d’humitat són diferents a diferents parts del món, però alhora en una regió, si la humitat de l’aire no és la mateixa, l’electricitat estàtica generada també és diferent. La taula següent és les dades recollides, a partir de les quals es pot veure que l’electricitat estàtica augmenta a mesura que la humitat de l’aire disminueix. Això també explica indirectament la raó per la qual les espurnes estàtiques generades quan es van treure el jersei al nord de l’hivern són molt grans. )

Com que l’electricitat estàtica és un perill tan gran, com podem protegir -lo? Quan es dissenya protecció electrostàtica, normalment la dividim en tres passos: evitar que les càrregues externes flueixin a la placa del circuit i causin danys; Eviteu que els camps magnètics externs danyin la placa del circuit; Eviteu els danys dels camps electrostàtics.

En el disseny real del circuit, utilitzarem un o més dels mètodes següents per a la protecció electrostàtica:

1

Diodes d'allaus per a la protecció electrostàtica
Aquest és també un mètode que s’utilitza sovint en el disseny. Un enfocament típic és connectar un díode d’allaus a terra en paral·lel a la línia de senyal de clau. Aquest mètode és utilitzar el díode d’Avalanche per respondre ràpidament i tenir la capacitat d’estabilitzar la subjecció, cosa que pot consumir l’alta tensió concentrada en poc temps per protegir la placa del circuit.

2

Utilitzeu condensadors d’alta tensió per a la protecció del circuit
En aquest enfocament, els condensadors ceràmics amb un voltatge de resistències d'almenys 1,5kV es col·loquen normalment al connector d'E/S o la posició del senyal de la clau, i la línia de connexió és el més curta possible per tal de reduir la inductància de la línia de connexió. Si s’utilitza un condensador amb baixa tensió de reserva, causarà danys al condensador i perdrà la protecció.

3

Utilitzeu perles de ferrita per a la protecció del circuit
Les perles de ferrita poden atenuar molt bé el corrent d’ESD i també poden suprimir la radiació. Quan s’enfronta a dos problemes, una bola de ferrita és una molt bona opció.

4

Mètode Spark Gap
Aquest mètode es veu en un material. El mètode específic és utilitzar el coure triangular amb les puntes alineades entre elles a la capa de la línia de microstrip composta de coure. Un dels extrems del coure triangular està connectat a la línia de senyal i l’altre és el coure triangular. Connecteu -vos a terra. Quan hi hagi electricitat estàtica, produirà una descàrrega nítida i consumirà energia elèctrica.

5

Utilitzeu el mètode de filtre LC per protegir el circuit
El filtre compost per LC pot reduir eficaçment l’electricitat estàtica d’alta freqüència en entrar al circuit. La reactància inductiva característica de l’inductor és bona per inhibir la ESD d’alta freqüència d’entrar al circuit, mentre que el condensador es produeix l’energia d’alta freqüència d’ESD a terra. Al mateix temps, aquest tipus de filtre també pot suavitzar la vora del senyal i reduir l’efecte RF, i el rendiment s’ha millorat encara més en termes d’integritat del senyal.

6

Junta multicapa per a la protecció de l'ESD
Quan els fons ho permeten, l’elecció d’un tauler multicapa també és un mitjà eficaç per evitar l’ESD. Al tauler de diverses capes, perquè hi ha un pla terrestre complet a prop de la traça, això pot fer que la parella ESD sigui al pla de baixa impedància i, a continuació, protegir el paper dels senyals clau.

7

Mètode per deixar una banda protectora a la perifèria de la llei de protecció del tauler del circuit
Aquest mètode sol dibuixar traces al voltant de la placa de circuit sense capa de soldadura. Quan les condicions ho permetin, connecteu la traça a la carcassa. Al mateix temps, cal destacar que la traça no pot formar un bucle tancat, per no formar una antena de bucle i causar majors problemes.

8

Utilitzeu dispositius CMOS o dispositius TTL amb díodes de subjecció per a la protecció del circuit
Aquest mètode utilitza el principi d’aïllament per protegir la placa de circuit. Com que aquests dispositius estan protegits mitjançant la subjecció de díodes, la complexitat del disseny es redueix en el disseny del circuit real.

9

Utilitzeu condensadors de desacoblament
Aquests condensadors de desacoblament han de tenir valors baixos d’ESL i ESR. Per a ESD de baixa freqüència, els condensadors de desacoblament redueixen la zona del bucle. A causa de l'efecte de la seva ESL, es debilita la funció electròlita, cosa que pot filtrar millor l'energia d'alta freqüència. .

En resum, tot i que l’ESD és terrible i fins i tot pot comportar greus conseqüències, però només protegint les línies de potència i senyal del circuit pot evitar que el corrent d’ESD flueixi al PCB. Entre ells, el meu cap sovint va dir que "una bona base d'un consell és el rei". Espero que aquesta frase també us pugui provocar l'efecte de trencar la claraboia.