首先我們需要知道什么是ESD?
ESD的意思是“靜電釋放”,ESD是以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科。因此,國(guó)際上習(xí)慣將用于靜電防護(hù)的器材統(tǒng)稱為ESD,中文名稱為靜電阻抗器。
其次我們需要了解靜電在電路板中有哪些危害?
1)靜電容易吸附細(xì)小的灰塵,造成一定的污染
2)靜電放電會(huì)造成器件擊穿,靜電放電是一個(gè)電荷積累的過(guò)程,當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí),當(dāng)某個(gè)器件接近它時(shí),靜電進(jìn)行放電對(duì)器件造成一定的損害,從而降低了器件的可靠性
3)靜電會(huì)造成電子干擾,因?yàn)殪o電放電時(shí)會(huì)輻射出很多的無(wú)線電波,這些電波都是帶有頻率的,從而影響周圍的器件正常工作
那么,我們通常在電路中做好靜電防護(hù)的呢?
如上圖是我們?cè)陔娐分凶畛R姷奶幚盱o電的防護(hù)電路,給接口器件添加esd進(jìn)行接地。
1)當(dāng)我們的系統(tǒng)沒(méi)有受到干擾時(shí),電路正常工作,ESD器件可以忽略,幾乎不起作用
2)當(dāng)外部接口電壓超過(guò)ESD器件的擊穿電壓(VBR),ESD器件開始起作用,并將電流分流到地。
對(duì)于ESD,我們應(yīng)該如何進(jìn)行一個(gè)選型呢?
ESD主要分為四類:TVS二極管、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器,各個(gè)器件的應(yīng)用場(chǎng)景也不太一樣,我們最常用的esd器件就是tvs二極管了。
1)工作電壓,
選擇ESD器件應(yīng)該選擇系統(tǒng)工作電壓小于ESD器件的工作電壓(VRWM),例如系統(tǒng)是0~5V,那么我們應(yīng)該選擇工作電壓(VRWM)大于5V的TVS。
2)信號(hào)類型
單向ESD器件和雙向ESD器件的選擇,雙向ESD器件可以通過(guò)正負(fù)擊穿電壓(VBR)的信號(hào),而單向ESD器件只可以通過(guò)正擊穿電壓(VBR)的信號(hào),如果通過(guò)負(fù)的就會(huì)造成ESD器件擊穿。
3)寄生電容
ESD器件是有寄生電容的,如圖是寄生電容對(duì)高速電路接口的影響,寄生電容會(huì)影響電平的上升和下降速度,影響輸出后的信號(hào)。
4)根據(jù)電路系統(tǒng)的最大承受電壓沖擊,選擇適合的鉗位電壓;
5)確保ESD器件可達(dá)到或超過(guò)IEC 61000-4-2 level4。
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原文標(biāo)題:【原創(chuàng)干貨】一文搞懂ESD器件在PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中的作用
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