Әртүрлі өнімдерді сынау нәтижелерінен бұл ESD өте маңызды сынақ екені анықталды: егер схема жақсы жобаланбаған болса, статикалық электр тогы енгізілгенде, бұл өнімнің бұзылуына немесе тіпті құрамдас бөліктерінің бұзылуына әкеледі. Бұрын мен ESD компоненттерді зақымдайтынын ғана байқадым, бірақ мен электронды өнімдерге жеткілікті көңіл бөлемін деп ойламадым.

ESD - бұл біз жиі электростатикалық разряд деп атаймыз. Алынған білімдерден статикалық электр тогының әдетте электр құрылғыларының арасындағы жанасу, үйкеліс, индукция және т.б. нәтижесінде пайда болатын табиғи құбылыс екенін білуге ​​болады. Ол ұзақ уақыт жинақталуымен және жоғары кернеумен сипатталады (мыңдаған вольтты тудыруы мүмкін). немесе тіпті ондаған мың вольт статикалық электр) ), төмен қуат, аз ток және қысқа әрекет ету уақыты. Электрондық өнімдер үшін, егер ESD дизайны дұрыс жасалмаса, электронды және электрлік өнімдердің жұмысы жиі тұрақсыз немесе тіпті зақымдалады.

ESD разрядын тексеру кезінде әдетте екі әдіс қолданылады: контактілі разряд және ауа разряды.

Контактілі разряд – сыналатын жабдықты тікелей разрядтау; ауа разрядын жанама разряд деп те атайды, ол күшті магнит өрісінің көршілес ток контурларына қосылуы нәтижесінде пайда болады. Осы екі сынақ үшін сынақ кернеуі әдетте 2КВ-8КВ құрайды және әртүрлі аймақтарда талаптар әртүрлі. Сондықтан дизайн жасамас бұрын, алдымен өнімнің нарығын анықтау керек.

Жоғарыда аталған екі жағдай адам денесінің электрленуіне немесе адам денесі электрондық өнімдермен байланыста болған басқа себептерге байланысты жұмыс істей алмайтын электрондық өнімдерге арналған негізгі сынақтар болып табылады. Төмендегі суретте жылдың әр айындағы кейбір аймақтардың ауа ылғалдылығының статистикасы көрсетілген. Суреттен Ласвегаста жыл бойы ең аз ылғалдылық бар екенін көруге болады. Осы саладағы электронды өнімдер ESD қорғанысына ерекше назар аударуы керек.

Ылғалдылық жағдайлары әлемнің әртүрлі бөліктерінде әртүрлі, бірақ сонымен бірге аймақта ауаның ылғалдылығы бірдей болмаса, өндірілетін статикалық электр энергиясы да әртүрлі. Төмендегі кестеде жиналған деректер берілген, олардан ауа ылғалдылығы азайған сайын статикалық электр тоғының жоғарылайтынын көруге болады. Бұл солтүстік қыста жемпірді шешкен кезде пайда болатын статикалық ұшқындардың өте үлкен болуының себебін жанама түрде түсіндіреді. «

Статикалық электр өте үлкен қауіп болғандықтан, оны қалай қорғай аламыз? Электростатикалық қорғанысты жобалау кезінде біз әдетте оны үш кезеңге бөлеміз: сыртқы зарядтардың схемаға ағып кетуіне жол бермеу және зақым келтіру; сыртқы магнит өрістерінің платаға зақым келтіруін болдырмау; электростатикалық өрістердің зақымдалуын болдырмайды.

Нақты тізбекті жобалауда біз электростатикалық қорғаныс үшін келесі әдістердің біреуін немесе бірнешеуін қолданамыз:

1

Электростатикалық қорғаныс үшін көшкін диодтары
Бұл дизайнда жиі қолданылатын әдіс. Типтік тәсіл көшкін диодын негізгі сигнал желісінде параллельді жерге қосу болып табылады. Бұл әдіс тез әрекет ету үшін көшкін диодын пайдалану болып табылады және схеманы қорғау үшін қысқа уақыт ішінде шоғырланған жоғары кернеуді тұтына алатын қысқышты тұрақтандыру мүмкіндігіне ие болады.

2

Тізбекті қорғау үшін жоғары вольтты конденсаторларды пайдаланыңыз
Бұл тәсілде әдетте енгізу-шығару коннекторына немесе кілт сигналының орнына төзімді кернеуі кемінде 1,5КВ керамикалық конденсаторлар орналастырылады және қосылымның индуктивтілігін азайту үшін қосылу желісі мүмкіндігінше қысқа болады. сызық. Төзімді кернеуі төмен конденсатор пайдаланылса, ол конденсаторды зақымдайды және оның қорғанысын жоғалтады.

3

Тізбекті қорғау үшін ферритті моншақтарды пайдаланыңыз
Феррит моншақтар ESD тогын өте жақсы әлсіретеді, сонымен қатар сәулеленуді басады. Екі мәселеге тап болған кезде, феррит моншақ өте жақсы таңдау болып табылады.

4

Ұшқын аралығы әдісі
Бұл әдіс материалдың бір бөлігінде көрінеді. Арнайы әдіс - мысдан тұратын микрожолақ қабатында ұштары бір-бірімен тураланған үшбұрышты мысты пайдалану. Үшбұрышты мыстың бір ұшы сигнал сызығына жалғанса, екіншісі үшбұрышты мыс. Жерге қосылыңыз. Статикалық электр тогы болған кезде ол күрт разряд жасап, электр энергиясын тұтынады.

5

Тізбекті қорғау үшін LC сүзгі әдісін пайдаланыңыз
LC-дан тұратын сүзгі тізбекке кіруден жоғары жиілікті статикалық электр энергиясын тиімді түрде азайта алады. Индуктивті катушканың индуктивті реактивтілік сипаттамасы жоғары жиілікті ESD контурға кіруін тежеу ​​үшін жақсы, ал конденсатор ESD жоғары жиілікті энергиясын жерге ауыстырады. Сонымен қатар, сүзгінің бұл түрі сигналдың жиегін тегістей алады және РЖ әсерін азайтады және сигнал тұтастығы тұрғысынан өнімділік одан әрі жақсарды.

6

ESD қорғанысы үшін көп қабатты тақта
Қаражат рұқсат етсе, көпқабатты тақтаны таңдау да ESD алдын алудың тиімді құралы болып табылады. Көп қабатты тақтада ізге жақын жердегі толық жазықтық болғандықтан, бұл ESD жұбын төмен кедергі жазықтығына жылдамырақ етіп, содан кейін негізгі сигналдардың рөлін қорғай алады.

7

Схема платасының қорғаныс заңының шеткі жағында қорғаныс жолағын қалдыру әдісі
Бұл әдіс әдетте дәнекерлеу қабатынсыз схеманың айналасында іздерді салу болып табылады. Шарттар рұқсат етсе, ізді корпусқа қосыңыз. Сонымен қатар, контурлық антеннаны құрып, үлкен қиындықтар туғызбау үшін із тұйық цикл құра алмайтынын атап өткен жөн.

8

Тізбекті қорғау үшін қысқыш диодтары бар CMOS құрылғыларын немесе TTL құрылғыларын пайдаланыңыз
Бұл әдіс схеманы қорғау үшін оқшаулау принципін пайдаланады. Бұл құрылғылар қысқыш диодтармен қорғалғандықтан, схеманың нақты дизайнында дизайнның күрделілігі төмендейді.

9

Ажырататын конденсаторларды пайдаланыңыз
Бұл ажырату конденсаторларының төмен ESL және ESR мәндері болуы керек. Төмен жиілікті ESD үшін ажырату конденсаторлары контурдың аумағын азайтады. Оның ESL әсерінен электролит функциясы әлсірейді, ол жоғары жиілікті энергияны жақсы сүзеді. .

Қысқаша айтқанда, ESD қорқынышты және тіпті ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін, бірақ тізбектегі қуат пен сигнал желілерін қорғау арқылы ғана ESD тоғының ПХД-ға ағып кетуіне тиімді жол бермеуге болады. Солардың ішінде бастығым «Тақтаның жақсы негізі – патша» деп жиі айтатын. Бұл сөйлем сізге жарық сәулесін бұзу әсерін береді деп үміттенемін.