Dai risultati del test di diversi prodotti, si è riscontrato che questo ESD è un test molto importante: se il circuito non è ben progettato, quando viene introdotta l'elettricità statica, provocherà il blocco del prodotto o addirittura danneggiare i componenti. In passato, ho notato solo che l'ESD avrebbe danneggiato i componenti, ma non mi aspettavo di prestare abbastanza attenzione ai prodotti elettronici.

L'ESD è ciò che spesso chiamiamo scarico elettrom-statico. Dalla conoscenza appresa, si può sapere che l'elettricità statica è un fenomeno naturale, che di solito viene generato attraverso il contatto, l'attrito, l'induzione tra apparecchi elettrici, ecc. È caratterizzato da accumulo a lungo termine e alta tensione (può generare migliaia di volt o persino decine di migliaia di volt di elettricità statica)), bassa potenza, a basso costo. Per i prodotti elettronici, se il design ESD non è ben progettato, il funzionamento dei prodotti elettronici ed elettrici è spesso instabile o addirittura danneggiato.

Di solito vengono utilizzati due metodi quando si eseguono i test di scarica ESD: scarica di contatto e scarico dell'aria.

La scarica di contatto consente di scaricare direttamente l'apparecchiatura in prova; Lo scarico dell'aria è anche chiamato scarico indiretto, che è generato dall'accoppiamento di un forte campo magnetico a anelli di corrente adiacenti. La tensione di test per questi due test è generalmente 2KV-8KV e i requisiti sono diversi in diverse regioni. Pertanto, prima di progettare, dobbiamo prima capire il mercato per il prodotto.

Le due situazioni di cui sopra sono test di base per prodotti elettronici che non possono funzionare a causa dell'elettrificazione del corpo umano o di altri motivi quando il corpo umano entra in contatto con i prodotti elettronici. La figura seguente mostra le statistiche sull'umidità aerea di alcune regioni in diversi mesi dell'anno. Si può vedere dalla figura che Lasvegas ha la minima umidità durante tutto l'anno. I prodotti elettronici in questo settore dovrebbero prestare particolare attenzione alla protezione dell'ESD.

Le condizioni di umidità sono diverse in diverse parti del mondo, ma allo stesso tempo in una regione, se l'umidità dell'aria non è la stessa, l'elettricità statica generata è anche diversa. La tabella seguente sono i dati raccolti, da cui si può vedere che l'elettricità statica aumenta quando l'umidità dell'aria diminuisce. Ciò spiega anche indirettamente il motivo per cui le scintille statiche generate quando si toglie il maglione nell'inverno settentrionale sono molto grandi. "

Poiché l'elettricità statica è un pericolo così grande, come possiamo proteggerla? Durante la progettazione di protezione elettrostatica, di solito la dividiamo in tre fasi: impedire che le cariche esterne fluiscano nel circuito e causino danni; impedire ai campi magnetici esterni di danneggiare il circuito; Prevenire danni dai campi elettrostatici.

Nella progettazione del circuito reale, useremo uno o più dei seguenti metodi per la protezione elettrostatica:

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Diodi a valanga per protezione elettrostatica
Questo è anche un metodo spesso usato nel design. Un approccio tipico è quello di collegare un diodo valanghe a terra in parallelo sulla linea del segnale chiave. Questo metodo consiste nell'utilizzare il diodo valanghe per rispondere rapidamente e avere la capacità di stabilizzare il serraggio, che può consumare l'alta tensione concentrata in breve tempo per proteggere il circuito.

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Utilizzare condensatori ad alta tensione per la protezione del circuito
In questo approccio, i condensatori ceramici con una tensione di resistenza di almeno 1,5 kV sono generalmente posizionati nel connettore I/O o nella posizione del segnale chiave e la linea di connessione è il più breve possibile per ridurre l'induttanza della linea di connessione. Se viene utilizzato un condensatore a bassa tensione di resistenza, causerà danni al condensatore e perderà la sua protezione.

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Usa perle di ferrite per la protezione del circuito
Le perle di ferrite possono attenuare la corrente ESD molto bene e possono anche sopprimere le radiazioni. Di fronte a due problemi, un tallone di ferrite è un'ottima scelta.

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Metodo Spark Gap
Questo metodo è visto in un pezzo di materiale. Il metodo specifico è quello di utilizzare il rame triangolare con le punte allineate tra loro sullo strato di linea di microstrip composto da rame. Un'estremità del rame triangolare è collegata alla linea del segnale e l'altra è il rame triangolare. Connettersi a terra. Quando c'è elettricità statica, produrrà una forte scarica e consumerà energia elettrica.

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Utilizzare il metodo del filtro LC per proteggere il circuito
Il filtro composto da LC può effettivamente ridurre l'elettricità statica ad alta frequenza dall'ingresso nel circuito. La caratteristica della reattanza induttiva dell'induttore è brava a inibire l'ESD ad alta frequenza di entrare nel circuito, mentre il condensatore shunge a terra l'energia ad alta frequenza dell'ESD. Allo stesso tempo, questo tipo di filtro può anche appianare il bordo del segnale e ridurre l'effetto RF e le prestazioni sono state ulteriormente migliorate in termini di integrità del segnale.

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Scheda multistrato per protezione ESD
Quando i fondi lo consentono, la scelta di una scheda multistrato è anche un mezzo efficace per prevenire l'ESD. Nella scheda multistrato, poiché esiste un piano di terra completo vicino alla traccia, questo può rendere la coppia ESD sul piano a bassa impedenza più rapidamente e quindi proteggere il ruolo dei segnali chiave.

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Metodo di lasciare una banda protettiva sulla periferia della legge sulla protezione del circuito
Questo metodo di solito è quello di disegnare tracce attorno al circuito senza strato di saldatura. Quando le condizioni lo consentono, collegare la traccia all'alloggiamento. Allo stesso tempo, va notato che la traccia non può formare un ciclo chiuso, in modo da non formare un'antenna a loop e causare maggiori problemi.

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Utilizzare dispositivi CMOS o dispositivi TTL con diodi di serraggio per protezione da circuiti
Questo metodo utilizza il principio di isolamento per proteggere il circuito. Poiché questi dispositivi sono protetti da diodi di bloccaggio, la complessità del design è ridotta nel design del circuito reale.

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Usa i condensatori di disaccoppiamento
Questi condensatori di disaccoppiamento devono avere bassi valori ESL ed ESR. Per ESD a bassa frequenza, i condensatori di disaccoppiamento riducono l'area del loop. A causa dell'effetto del suo ESL, la funzione elettrolitica è indebolita, il che può filtrare meglio l'energia ad alta frequenza. .

In breve, sebbene l'ESD sia terribile e possa persino portare gravi conseguenze, ma solo proteggendo le linee di potenza e segnale sul circuito può impedire effettivamente la corrente ESD di fluire nel PCB. Tra questi, il mio capo diceva spesso che "una buona messa a terra di una tavola è il re". Spero che questa frase possa anche offrirti l'effetto di rompere il lucernario.