A partir dels resultats de les proves de diferents productes, es constata que aquesta 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'estavella o fins i tot dany els components. En el passat, només em vaig adonar que l'ESD faria malbé els components, però no esperava prestar prou atenció als productes electrònics.

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 es genera normalment per contacte, fricció, inducció entre aparells elèctrics, 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) ), baixa potència, corrent baixa i temps d'acció curt. 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 quan es fan proves de descàrrega ESD: descàrrega per contacte i descàrrega d'aire.

La descàrrega de contacte consisteix a descarregar directament l'equip sota prova; la descàrrega d'aire també s'anomena descàrrega indirecta, que es genera per l'acoblament d'un camp magnètic fort als 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 d'esbrinar 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 quan 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. Per la xifra es desprèn que Lasvegas té menys humitat durant tot l'any. Els productes electrònics d'aquesta àrea haurien de prestar especial atenció a la protecció ESD.

Les condicions d'humitat són diferents a diferents parts del món, però al mateix temps en una regió, si la humitat de l'aire no és la mateixa, l'electricitat estàtica generada també és diferent. La següent taula és les dades recollides, a partir de les quals es pot observar que l'electricitat estàtica augmenta a mesura que disminueix la humitat de l'aire. Això també explica indirectament el motiu pel qual les espurnes estàtiques que es generen en treure el jersei a l'hivern del nord són molt grans. “

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

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

1

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

2

Utilitzeu condensadors d'alta tensió per a la protecció del circuit
En aquest enfocament, els condensadors ceràmics amb una tensió de resistència d'almenys 1,5 KV se solen col·locar al connector d'E/S o a la posició del senyal de la clau, i la línia de connexió és tan curta com sigui possible per reduir la inductància de la connexió. línia. Si s'utilitza un condensador amb una tensió de resistència baixa, provocarà danys al condensador i perdrà la seva protecció.

3

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

4

Mètode d'espurna
Aquest mètode es veu en una peça de material. El mètode específic és utilitzar coure triangular amb les puntes alineades entre si a la capa de línia microstrip composta de coure. Un extrem del coure triangular està connectat a la línia de senyal i l'altre és el coure triangular. Connecteu-vos a terra. Quan hi ha electricitat estàtica, produirà una descàrrega forta 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 que entra al circuit. La característica de reactància inductiva de l'inductor és bona per inhibir l'ESD d'alta freqüència d'entrar al circuit, mentre que el condensador deriva l'energia d'alta freqüència de l'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 pel que fa a la integritat del senyal.

6

Placa multicapa per a protecció ESD
Quan els fons ho permeten, triar un tauler multicapa també és un mitjà eficaç per prevenir l'ESD. A la placa multicapa, com que hi ha un pla de terra complet a prop de la traça, això pot fer que l'ESD es parli al pla de baixa impedància més ràpidament i, a continuació, protegir el paper dels senyals clau.

7

Mètode de deixar una banda protectora a la perifèria de la llei de protecció de la placa de circuit
Aquest mètode sol ser dibuixar traces al voltant de la placa de circuit sense capa de soldadura. Quan les condicions ho permetin, connecteu el rastre a la carcassa. Al mateix temps, cal tenir en compte que el rastre no pot formar un bucle tancat, per no formar una antena de bucle i causar problemes més grans.

8

Utilitzeu dispositius CMOS o dispositius TTL amb díodes de fixació 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 per díodes de subjecció, 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 ESL i ESR baixos. Per a ESD de baixa freqüència, els condensadors de desacoblament redueixen l'àrea del bucle. A causa de l'efecte del seu ESL, la funció de l'electròlit es debilita, 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 conseqüències greus, però només protegint les línies d'alimentació i senyal del circuit es pot evitar eficaçment que el corrent ESD flueixi a la PCB. Entre ells, el meu cap deia sovint que "una bona base d'un tauler és el rei". Espero que aquesta frase també us porti l'efecte de trencar la claraboia.