De los resultados de las pruebas de diferentes productos se desprende que esta ESD es una prueba muy importante: si la placa de circuito no está bien diseñada, cuando se introduce electricidad estática, el producto se estrellará o incluso dañará los componentes. En el pasado, sólo notaba que la ESD dañaba los componentes, pero no esperaba prestar suficiente atención a los productos electrónicos.

ESD es lo que a menudo llamamos descarga electroestática. A partir del conocimiento aprendido, se puede saber que la electricidad estática es un fenómeno natural, que generalmente se genera por contacto, fricción, inducción entre aparatos eléctricos, etc. Se caracteriza por acumulación a largo plazo y alto voltaje (puede generar miles de voltios). o incluso decenas de miles de voltios de electricidad estática), baja potencia, baja corriente y corto tiempo de acción. En el caso de los productos electrónicos, si el diseño ESD no está bien diseñado, el funcionamiento de los productos electrónicos y eléctricos suele ser inestable o incluso dañado.

Generalmente se utilizan dos métodos al realizar pruebas de descarga ESD: descarga por contacto y descarga por aire.

La descarga de contacto es para descargar directamente el equipo bajo prueba; La descarga de aire también se denomina descarga indirecta y se genera mediante el acoplamiento de un fuerte campo magnético a bucles de corriente adyacentes. El voltaje de prueba para estas dos pruebas es generalmente de 2KV-8KV y los requisitos son diferentes en las diferentes regiones. Por lo tanto, antes de diseñar, primero debemos conocer el mercado para el producto.

Las dos situaciones anteriores son pruebas básicas para productos electrónicos que no pueden funcionar debido a la electrificación del cuerpo humano u otras razones cuando el cuerpo humano entra en contacto con productos electrónicos. La siguiente figura muestra las estadísticas de humedad del aire de algunas regiones en diferentes meses del año. Se puede ver en la figura que Lasvegas tiene la menor humedad durante todo el año. Los productos electrónicos en esta área deben prestar especial atención a la protección ESD.

Las condiciones de humedad son diferentes en diferentes partes del mundo, pero al mismo tiempo en una región, si la humedad del aire no es la misma, la electricidad estática generada también es diferente. La siguiente tabla son los datos recopilados, de los cuales se puede ver que la electricidad estática aumenta a medida que disminuye la humedad del aire. Esto también explica indirectamente la razón por la cual las chispas estáticas que se generan al quitarse el suéter en el invierno del norte son muy grandes. “

Dado que la electricidad estática es un peligro tan grande, ¿cómo podemos protegerla? Al diseñar protección electrostática, normalmente la dividimos en tres pasos: evitar que cargas externas fluyan hacia la placa de circuito y causen daños; evitar que los campos magnéticos externos dañen la placa de circuito; evitar daños causados ​​por campos electrostáticos.

En el diseño de circuitos reales, utilizaremos uno o más de los siguientes métodos para la protección electrostática:

1

Diodos de avalancha para protección electrostática.
Este también es un método que se utiliza a menudo en diseño. Un método típico es conectar un diodo de avalancha a tierra en paralelo en la línea de señal clave. Este método consiste en utilizar el diodo de avalancha para responder rápidamente y tener la capacidad de estabilizar la sujeción, lo que puede consumir el alto voltaje concentrado en poco tiempo para proteger la placa de circuito.

2

Utilice condensadores de alto voltaje para proteger el circuito.
En este enfoque, los condensadores cerámicos con una tensión soportada de al menos 1,5 kV generalmente se colocan en el conector de E/S o en la posición de la señal clave, y la línea de conexión es lo más corta posible para reducir la inductancia de la conexión. línea. Si se utiliza un condensador con tensión soportada baja, se dañará el condensador y perderá su protección.

3

Utilice perlas de ferrita para proteger el circuito.
Las perlas de ferrita pueden atenuar muy bien la corriente ESD y también pueden suprimir la radiación. Cuando nos enfrentamos a dos problemas, una perla de ferrita es una muy buena opción.

4

Método de chispa
Este método se ve en una pieza de material. El método específico consiste en utilizar cobre triangular con las puntas alineadas entre sí en la capa de línea microstrip compuesta de cobre. Un extremo del cobre triangular está conectado a la línea de señal y el otro es el cobre triangular. Conéctate al suelo. Cuando hay electricidad estática, se producirá una descarga brusca y consumirá energía eléctrica.

5

Utilice el método de filtro LC para proteger el circuito.
El filtro compuesto de LC puede reducir eficazmente la entrada de electricidad estática de alta frecuencia al circuito. La característica de reactancia inductiva del inductor es buena para inhibir la entrada de ESD de alta frecuencia al circuito, mientras que el condensador desvía la energía de alta frecuencia de ESD a tierra. Al mismo tiempo, este tipo de filtro también puede suavizar el borde de la señal y reducir el efecto de RF, y el rendimiento se ha mejorado aún más en términos de integridad de la señal.

6

Tablero multicapa para protección ESD
Cuando los fondos lo permiten, elegir un tablero multicapa también es un medio eficaz para prevenir la ESD. En la placa multicapa, debido a que hay un plano de tierra completo cerca de la pista, esto puede hacer que el ESD se acople al plano de baja impedancia más rápidamente y luego proteger el papel de las señales clave.

7

Método para dejar una banda protectora en la periferia de la ley de protección de la placa de circuito.
Este método suele consistir en dibujar trazas alrededor de la placa de circuito sin capa de soldadura. Cuando las condiciones lo permitan, conecte la traza a la carcasa. Al mismo tiempo, cabe señalar que la traza no puede formar un circuito cerrado, para no formar una antena de cuadro y causar mayores problemas.

8

Utilice dispositivos CMOS o dispositivos TTL con diodos de sujeción para protección de circuitos.
Este método utiliza el principio de aislamiento para proteger la placa de circuito. Debido a que estos dispositivos están protegidos por diodos de sujeción, la complejidad del diseño se reduce en el diseño del circuito real.

9

Utilice condensadores de desacoplamiento.
Estos condensadores de desacoplamiento deben tener valores ESL y ESR bajos. Para ESD de baja frecuencia, los condensadores de desacoplamiento reducen el área del bucle. Debido al efecto de su ESL, se debilita la función del electrolito, lo que puede filtrar mejor la energía de alta frecuencia. .

En resumen, aunque la ESD es terrible e incluso puede traer consecuencias graves, solo protegiendo las líneas de alimentación y señal en el circuito se puede evitar de manera efectiva que la corriente ESD fluya hacia la PCB. Entre ellos, mi jefe solía decir que “una buena base de una junta es el rey”. Espero que esta frase también pueda traerte el efecto de romper el tragaluz.