Iz rezultatov testiranja različnih izdelkov je bilo ugotovljeno, da je ta ESD zelo pomemben preizkus: če vezje ni dobro zasnovano, bo vnos statične elektrike povzročil zrušitev izdelka ali celo poškodbo komponent. V preteklosti sem opazil le, da ESD poškoduje komponente, vendar nisem pričakoval, da bom posvečal dovolj pozornosti elektronskim izdelkom.

ESD je tisto, kar pogosto imenujemo elektrostatična razelektritev. Iz pridobljenega znanja je razvidno, da je statična elektrika naravni pojav, ki običajno nastane zaradi stika, trenja, indukcije med električnimi napravami itd. Zanj je značilno dolgotrajno kopičenje in visoka napetost (lahko ustvari na tisoče voltov). ali celo več deset tisoč voltov statične elektrike) ), majhna moč, nizek tok in kratek čas delovanja. Pri elektronskih izdelkih, če zasnova ESD ni dobro zasnovana, je delovanje elektronskih in električnih izdelkov pogosto nestabilno ali celo poškodovano.

Pri preskusih praznjenja ESD se običajno uporabljata dve metodi: kontaktna razelektritev in zračna razelektritev.

Kontaktna razelektritev je neposredno izpraznitev preskušane opreme; zračna razelektritev se imenuje tudi posredna razelektritev, ki nastane s povezovanjem močnega magnetnega polja s sosednjimi tokovnimi zankami. Preizkusna napetost za ta dva preizkusa je na splošno 2KV-8KV, zahteve pa so različne v različnih regijah. Zato moramo pred načrtovanjem najprej ugotoviti trg za izdelek.

Zgornji dve situaciji sta osnovni preskusi za elektronske izdelke, ki ne morejo delovati zaradi elektrifikacije človeškega telesa ali drugih razlogov, ko človeško telo pride v stik z elektronskimi izdelki. Spodnja slika prikazuje statistiko zračne vlažnosti nekaterih regij v različnih mesecih v letu. Iz slike je razvidno, da ima Lasvegas najmanj vlage skozi vse leto. Elektronski izdelki na tem področju bi morali posebno pozornost nameniti zaščiti pred ESD.

Pogoji vlažnosti so v različnih delih sveta različni, hkrati pa je v regiji, če vlažnost zraka ni enaka, tudi proizvedena statična elektrika različna. V spodnji tabeli so zbrani podatki, iz katerih je razvidno, da se statična elektrika povečuje z zniževanjem zračne vlage. To tudi posredno pojasnjuje razlog, zakaj so statične iskre, ki nastanejo pri slačenju puloverja v severni zimi, zelo velike. “

Ker je statična elektrika tako velika nevarnost, kako jo lahko zaščitimo? Pri načrtovanju elektrostatične zaščite običajno razdelimo na tri korake: preprečimo, da bi zunanji naboji pritekali v vezje in povzročili poškodbe; preprečite, da bi zunanja magnetna polja poškodovala vezje; preprečite poškodbe zaradi elektrostatičnih polj.

Pri dejanskem načrtovanju vezja bomo uporabili eno ali več naslednjih metod za elektrostatično zaščito:

1

Lavinske diode za elektrostatično zaščito
To je tudi metoda, ki se pogosto uporablja pri oblikovanju. Tipičen pristop je vzporedna povezava lavinske diode z maso na ključni signalni liniji. Ta metoda je uporaba lavinske diode za hiter odziv in sposobnost stabilizacije vpenjanja, ki lahko v kratkem času porabi koncentrirano visoko napetost za zaščito vezja.

2

Za zaščito tokokroga uporabite visokonapetostne kondenzatorje
Pri tem pristopu so keramični kondenzatorji z vzdržljivo napetostjo vsaj 1,5 kV običajno nameščeni v V/I priključku ali na položaju ključnega signala, priključna linija pa je čim krajša, da se zmanjša induktivnost povezave. linija. Če uporabite kondenzator z nizko vzdržljivo napetostjo, bo to povzročilo poškodbe kondenzatorja in izgubilo njegovo zaščito.

3

Za zaščito vezja uporabite feritne kroglice
Feritne kroglice lahko zelo dobro oslabijo ESD tok in lahko tudi zatrejo sevanje. Če imate dve težavi, je feritna kroglica zelo dobra izbira.

4

Metoda iskrišča
Ta metoda je vidna v kosu materiala. Posebna metoda je uporaba trikotnega bakra z medsebojno poravnanimi konicami na plasti mikrotrakaste črte, sestavljeni iz bakra. En konec trikotnega bakra je povezan s signalno linijo, drugi pa je trikotni baker. Priključite na tla. Ko je statična elektrika, bo povzročila močno razelektritev in porabila električno energijo.

5

Za zaščito vezja uporabite metodo LC filtra
Filter, sestavljen iz LC, lahko učinkovito zmanjša visokofrekvenčno statično elektriko pred vstopom v vezje. Induktivna reaktančna značilnost induktorja je dobra pri preprečevanju vstopa visokofrekvenčnega ESD v vezje, medtem ko kondenzator usmerja visokofrekvenčno energijo ESD na tla. Hkrati lahko ta vrsta filtra tudi zgladi robove signala in zmanjša učinek RF, zmogljivost pa je bila dodatno izboljšana v smislu celovitosti signala.

6

Večplastna plošča za ESD zaščito
Ko sredstva dopuščajo, je izbira večplastne plošče tudi učinkovito sredstvo za preprečevanje ESD. Ker je v večplastni plošči popolna ozemljitvena ploskev blizu sledi, lahko to hitreje poveže ESD z ravnino z nizko impedanco in nato zaščiti vlogo ključnih signalov.

7

Metoda puščanja zaščitnega traku na obrobju zakona o zaščiti vezja
Ta metoda je običajno risanje sledi okoli vezja brez varilne plasti. Ko razmere dopuščajo, priključite sled na ohišje. Hkrati je treba opozoriti, da sled ne more tvoriti zaprte zanke, da ne bi nastala zančna antena in povzročila večje težave.

8

Za zaščito vezja uporabite naprave CMOS ali naprave TTL z vpenjalnimi diodami
Ta metoda uporablja princip izolacije za zaščito vezja. Ker so te naprave zaščitene z vpenjalnimi diodami, je zapletenost zasnove zmanjšana v dejanskem načrtovanju vezja.

9

Uporabite ločilne kondenzatorje
Ti ločilni kondenzatorji morajo imeti nizke vrednosti ESL in ESR. Za nizkofrekvenčni ESD ločilni kondenzatorji zmanjšajo površino zanke. Zaradi učinka njegovega ESL je oslabljena funkcija elektrolita, ki lahko bolje filtrira visokofrekvenčno energijo. .

Skratka, čeprav je ESD grozen in ima lahko celo resne posledice, lahko le z zaščito napajalnih in signalnih vodov na vezju učinkovito preprečite, da bi tok ESD pritekel v PCB. Med njimi je moj šef pogosto rekel, da je "dobra ozemljitev plošče kralj". Upam, da vam lahko ta stavek prinese tudi učinek razbitja strešnega okna.