Din rezultatele testelor diferitelor produse, se constată că acest ESD este un test foarte important: dacă placa de circuit nu este bine proiectată, atunci când este introdusă electricitatea statică, aceasta va determina produsul să se prăbușească sau chiar să deterioreze componentele. În trecut, am observat doar că ESD va deteriora componentele, dar nu mă așteptam să acorde suficientă atenție produselor electronice.

ESD este ceea ce numim adesea descărcare electro-statică. Din cunoștințele învățate, se poate ști că energia electrică statică este un fenomen natural, care este de obicei generat prin contact, frecare, inducție între aparatele 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 energie electrică statică), putere redusă, timp de acțiune scăzut și timp scurt. Pentru produsele electronice, dacă proiectarea ESD nu este bine proiectată, funcționarea produselor electronice și electrice este adesea instabilă sau chiar deteriorată.

Două metode sunt de obicei utilizate la efectuarea testelor de descărcare ESD: descărcarea de contact și descărcarea de aer.

Descărcarea de contact este de a descărca direct echipamentul testat; Descărcarea de aer se numește, de asemenea, 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 regiuni diferite. Prin urmare, înainte de proiectare, trebuie să ne dăm seama mai întâi de piața produsului.

Cele două situații de mai sus sunt teste de bază pentru produse electronice care nu pot funcționa din cauza electrificării corpului uman sau a altor motive atunci când corpul uman intră în contact cu produsele electronice. Figura de mai jos arată statisticile împotriva umidității aerului ale unor regiuni în diferite luni ale anului. Din figura 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 specială 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 de asemenea diferită. Următorul tabel este datele colectate, din care se poate observa că energia electrică statică crește pe măsură ce umiditatea aerului scade. Acest lucru explică, de asemenea, indirect, motivul pentru care scânteile statice generate la decolarea puloverului în iarna nordică sunt foarte mari. „

Deoarece energia electrică statică este un pericol atât de mare, cum o putem proteja? Atunci când proiectăm protecție electrostatică, de obicei, o împărțim în trei etape: împiedicăm să curgă sarcinile externe în placa de circuit și provoacă daune; împiedicați câmpurile magnetice externe să deterioreze placa de circuit; Preveniți deteriorarea câmpurilor electrostatice.

În proiectarea efectivă a circuitului, vom folosi una sau mai multe dintre următoarele metode pentru protecție electrostatică:

1

Diode de avalanșă pentru protecție electrostatică
Aceasta este, de asemenea, o metodă folosită adesea 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 utiliza dioda de avalanșă pentru a răspunde rapid și pentru a avea capacitatea de a stabiliza prindere, ceea ce poate consuma tensiunea înaltă concentrată într -un timp scurt pentru a proteja placa de circuit.

2

Folosiți condensatoare de înaltă tensiune pentru protecția circuitului
În această abordare, condensatoarele ceramice cu o tensiune de rezistare de cel puțin 1,5kV sunt de obicei plasate în conectorul I/O sau în poziția semnalului cheie, iar linia de conectare este cât mai scurtă pentru a reduce inductanța liniei de conectare. Dacă se folosește un condensator cu tensiune de rezistare scăzută, acesta va provoca daune condensatorului și va pierde protecția.

3

Folosiți mărgele de ferită pentru protecția circuitului
Perlele de ferită pot atenua foarte bine curentul ESD și pot suprima, de asemenea, radiațiile. Când se confruntă cu două probleme, o perlă de ferită este o alegere foarte bună.

4

Metoda Spark Gap
Această metodă este văzută într -o bucată de material. Metoda specifică este de a utiliza cupru triunghiular cu sfaturile aliniate între ele pe stratul de linie microstrip 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 energie electrică statică, va produce descărcare ascuțită și va consuma energie electrică.

5

Utilizați metoda filtru LC pentru a proteja circuitul
Filtrul compus din LC poate reduce eficient energia electrică statică de înaltă frecvență de la intrarea în circuit. Reactanța inductivă caracteristică a inductorului este bună pentru a inhiba ESD de înaltă frecvență de la intrarea în circuit, în timp ce condensatorul eforuează energia de înaltă frecvență a ESD la sol. În același timp, acest tip de filtru poate, de asemenea, să netezească marginea semnalului și să reducă efectul RF, iar performanța a fost îmbunătățită în continuare în ceea ce privește integritatea semnalului.

6

Placă multistrat pentru protecția ESD
Atunci când fondurile permit, alegerea unui consiliu multistrat este, de asemenea, un mijloc eficient pentru a preveni ESD. În placa cu mai multe straturi, deoarece există un plan de sol complet aproape de urmă, acest lucru poate face ca cuplul ESD să fie mai rapid în planul cu impedanță mică, și apoi să protejeze rolul semnalelor cheie.

7

Metoda de a lăsa o bandă de protecție la periferia legii privind protecția plăcii de circuit
Această metodă este de obicei pentru a atrage urme în jurul plăcii de circuit fără strat de sudare. Când condițiile permit, conectați urmele la carcasă. În același timp, trebuie menționat că urmele nu poate forma o buclă închisă, pentru a nu forma o antenă cu 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 de izolare pentru a proteja placa de circuit. Deoarece aceste dispozitive sunt protejate de diodele de prindere, complexitatea proiectării este redusă în proiectarea circuitului real.

9

Folosiți condensatoare de decuplare
Aceste condensatoare de decuplare trebuie să aibă valori scăzute de ESL și ESR. Pentru ESD cu frecvență joasă, condensatoarele de decuplare reduc zona 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 groaznic și poate aduce chiar și consecințe grave, dar numai prin protejarea liniilor de putere și semnal de pe circuit poate împiedica eficient curentul ESD să curgă în PCB. Printre ei, șeful meu a spus adesea că „o bază bună a unei bord este regele”. Sper că această propoziție vă poate aduce și efectul de a rupe luminator.