Din rezultatele testelor diferitelor produse, se constată că acest ESD este un test foarte important: dacă placa de circuite nu este bine proiectată, atunci când este introdusă electricitate statică, aceasta va provoca prăbușirea produsului sau chiar deteriorarea componentelor. În trecut, am observat doar că ESD-ul ar deteriora componentele, dar nu mă așteptam să acord suficientă atenție produselor electronice.

ESD este ceea ce numim adesea descărcare electrostatică. Din cunoștințele învățate, se poate ști că electricitatea statică este un fenomen natural, care se generează de obicei prin contact, frecare, inducție între aparate electrice etc. Se caracterizează prin acumulare pe termen lung și tensiune înaltă (poate genera mii de volți). sau chiar zeci de mii de volți de electricitate statică) ), putere scăzută, curent scăzut și timp scurt de acțiune. Pentru produsele electronice, dacă designul ESD nu este bine conceput, funcționarea produselor electronice și electrice este adesea instabilă sau chiar deteriorată.

Două metode sunt de obicei utilizate atunci când se efectuează teste de descărcare ESD: descărcarea prin contact și descărcarea în aer.

Descărcarea de contact este de a descărca direct echipamentul testat; descărcarea în aer se mai numește și descărcare indirectă, care este generată de cuplarea unui câmp magnetic puternic la buclele de curent adiacente. Tensiunea de testare pentru aceste două teste este în general 2KV-8KV, iar cerințele sunt diferite în diferite regiuni. Prin urmare, înainte de a proiecta, trebuie mai întâi să ne dăm seama de piața produsului.

Cele două situații de mai sus sunt teste de bază pentru produsele electronice care nu pot funcționa din cauza electrificării corpului uman sau din alte motive când corpul uman intră în contact cu produsele electronice. Figura de mai jos prezintă statisticile privind umiditatea aerului din unele regiuni în diferite luni ale anului. Din figură se poate observa că Lasvegas are cea mai mică umiditate pe tot parcursul anului. Produsele electronice din acest domeniu ar trebui să acorde o atenție deosebită protecției ESD.

Condițiile de umiditate sunt diferite în diferite părți ale lumii, dar în același timp într-o regiune, dacă umiditatea aerului nu este aceeași, electricitatea statică generată este și ea diferită. Următorul tabel este datele culese, din care se poate observa că electricitatea statică crește pe măsură ce umiditatea aerului scade. Acest lucru explică și indirect și motivul pentru care scânteile statice generate la scoaterea puloverului în iarna de nord sunt foarte mari. „

Deoarece electricitatea statică este un pericol atât de mare, cum o putem proteja? Atunci când proiectăm protecția electrostatică, o împărțim de obicei în trei pași: împiedicăm scurgerea sarcinilor externe în placa de circuite și producerea deteriorării; împiedică câmpurile magnetice externe să deterioreze placa de circuite; pentru a preveni deteriorarea din cauza câmpurilor electrostatice.

În designul propriu-zis al circuitului, vom folosi una sau mai multe dintre următoarele metode pentru protecția electrostatică:

1

Diode de avalanșă pentru protecție electrostatică
Aceasta este, de asemenea, o metodă adesea folosită în proiectare. O abordare tipică este conectarea unei diode de avalanșă la sol în paralel pe linia de semnal cheie. Această metodă este de a folosi dioda de avalanșă pentru a răspunde rapid și a avea capacitatea de a stabiliza prinderea, care poate consuma tensiunea înaltă concentrată într-un timp scurt pentru a proteja placa de circuit.

2

Utilizați condensatori de înaltă tensiune pentru protecția circuitului
În această abordare, condensatoarele ceramice cu o tensiune de rezistență de cel puțin 1,5KV sunt plasate de obicei în conectorul I/O sau în poziția semnalului cheie, iar linia de conectare este cât mai scurtă pentru a reduce inductanța conexiunii. linia. Dacă se folosește un condensator cu tensiune de rezistență scăzută, acesta va cauza deteriorarea condensatorului și își va pierde protecția.

3

Utilizați margele de ferită pentru protecția circuitului
Granulele de ferită pot atenua foarte bine curentul ESD și, de asemenea, pot suprima radiația. Când se confruntă cu două probleme, o sferă de ferită este o alegere foarte bună.

4

Metoda spark gap
Această metodă este văzută într-o bucată de material. Metoda specifică este utilizarea cuprului triunghiular cu vârfurile aliniate unele cu altele pe stratul de linie microbandă compus din cupru. Un capăt al cuprului triunghiular este conectat la linia de semnal, iar celălalt este cuprul triunghiular. Conectați-vă la pământ. Când există electricitate statică, aceasta va produce descărcare ascuțită și va consuma energie electrică.

5

Utilizați metoda filtrului LC pentru a proteja circuitul
Filtrul compus din LC poate reduce eficient electricitatea statică de înaltă frecvență de la intrarea în circuit. Caracteristica de reactanță inductivă a inductorului este bună la inhibarea ESD de înaltă frecvență de la intrarea în circuit, în timp ce condensatorul derivă energia de înaltă frecvență a ESD la sol. În același timp, acest tip de filtru poate, de asemenea, netezi marginea semnalului și reduce efectul RF, iar performanța a fost îmbunătățită în continuare în ceea ce privește integritatea semnalului.

6

Placă multistrat pentru protecție ESD
Atunci când fondurile permit, alegerea unei plăci multistrat este, de asemenea, un mijloc eficient de a preveni ESD. În placa cu mai multe straturi, deoarece există un plan de masă complet aproape de urmă, acest lucru poate face cuplul ESD la planul de impedanță scăzută mai rapid și apoi să protejeze rolul semnalelor cheie.

7

Metoda de a lăsa o bandă de protecție la periferia legii de protecție a plăcii de circuit
Această metodă este de obicei de a desena urme în jurul plăcii de circuite fără strat de sudură. Când condițiile permit, conectați urma la carcasă. În același timp, trebuie remarcat faptul că urma nu poate forma o buclă închisă, pentru a nu forma o antenă buclă și a provoca probleme mai mari.

8

Utilizați dispozitive CMOS sau dispozitive TTL cu diode de prindere pentru protecția circuitului
Această metodă folosește principiul izolării pentru a proteja placa de circuit. Deoarece aceste dispozitive sunt protejate prin diode de prindere, complexitatea designului este redusă în designul propriu-zis al circuitului.

9

Utilizați condensatori de decuplare
Acești condensatori de decuplare trebuie să aibă valori ESL și ESR scăzute. Pentru ESD de joasă frecvență, condensatorii de decuplare reduc aria buclei. Datorită efectului ESL-ului său, funcția electrolitului este slăbită, ceea ce poate filtra mai bine energia de înaltă frecvență. .

Pe scurt, deși ESD este îngrozitor și poate aduce chiar consecințe grave, dar numai prin protejarea liniilor de putere și semnal de pe circuit poate preveni în mod eficient curentul ESD să curgă în PCB. Printre ei, șeful meu spunea adesea că „o bună împământare a unei consilii este regele”. Sper că această propoziție vă poate aduce și efectul spargerii luminatorului.