Deska plošných spojů Ochranný obvod ESD design roky praktického sdílení zkušeností
ESD, také známý jako Electro-Static. Je známo, že statická elektřina je přirozeným jevem, obvykle vznikajícím kontaktem, třením a indukcí mezi elektrickými spotřebiči. Vyznačuje se dlouhodobou akumulací a vysokým napětím (které může generovat statickou elektřinu několik tisíc voltů nebo dokonce desítky tisíc voltů). ), nízký výkon, nízký proud a krátké trvání akce. U elektronických výrobků, pokud není konstrukce ESD navržena, často způsobuje nestabilní provoz nebo dokonce poškození elektronických a elektrických výrobků.
V ESD výbojovém testování se běžně používají dvě metody: kontaktní výboj a výboj vzduchu.
Kontaktní výboj je přímé vypouštění zkoušeného zařízení; výboj vzduchu je také nazýván nepřímým výbojem, který je spojení silného magnetického pole k sousední proudové smyčce. Zkušební napětí pro tyto dva testy je obecně 2KV-8KV, což se liší v různých oblastech. Proto před návrhem musíme nejprve pochopit trh, na který je produkt zaměřen.
Výše uvedené dva případy jsou základní testy pro lidské tělo, když je elektronický výrobek v kontaktu s elektronickým výrobkem z důvodu lidského nabíjení nebo z jiných důvodů. Níže uvedený graf ukazuje statistiky vlhkosti vzduchu pro některé regiony v různých měsících roku. Lasvegas má nejnižší vlhkost po celý rok a elektronika v této oblasti věnuje zvláštní pozornost ochraně ESD.
Vlhkost se liší od místa k místu po celém světě, ale zároveň v jedné oblasti, pokud je vlhkost vzduchu odlišná, bude generovaná statická elektřina odlišná. Následující tabulka představuje shromážděná data, ze kterých lze vidět, že se snižuje statická elektřina s klesající vlhkostí vzduchu. To také nepřímo indikuje důvod, proč je statická jiskra generovaná při startu svetr v zimě na severu velmi velká.
Protože statická elektřina je tak škodlivá, jak ji můžeme chránit? Při konstrukci ochrany statické elektřiny obvykle provádíme tři kroky: zabraňujeme vniknutí vnějších nábojů do desky plošných spojů a poškození; zabránit poškození magnetické desky vnějším magnetickým polem; zabraňují vzniku elektrostatického pole. Nebezpečí.
V samotném návrhu obvodu použijeme jednu nebo několik následujících metod pro elektrostatickou ochranu:
1. Lavinová dioda pro elektrostatickou ochranu
Toto je také metoda často používaná v designu. Typickým přístupem je připojení lavinové diody k zemi v kritickém signálním vedení. Metoda využívá schopnost lavinových diod rychle reagovat a má stabilní upínání, které může spotřebovat akumulované vysoké napětí v krátkém časovém období, aby chránilo desku.
2. použití vysokonapěťových kondenzátorů pro ochranu obvodů
Tato metoda obvykle umístí keramický kondenzátor s výdržným napětím alespoň 1,5 KV do polohy I / O konektoru nebo klíčového signálu, zatímco spojovací vedení je co nejkratší, aby se snížila indukčnost připojovacího vedení. Pokud je použit kondenzátor s nízkým výdržným napětím, způsobí poškození kondenzátoru a jeho ochranu.
Ponorný výrobce zlata porcelánu
3, s použitím feritových korálků pro ochranu obvodu
Feritové korálky mohou dobře potlačit proud ESD a také potlačit záření. Když budete čelit dvěma problémům, bude feritová korálek velmi dobrou volbou.
4, metoda jiskřiště
Tato metoda je pozorována v materiálu sestávajícím z vrstvy mikro-pásů z mědi, která je tvořena trojúhelníkovou mědí se špičatými konci. Trojúhelníková měď je na jednom konci spojena se signálním vedením a druhá měď. Připojeno k zemi. Při statické elektřině je generován výboj hrotu, který spotřebovává elektrickou energii.
5, s použitím LC filtrační metody pro ochranu obvodu
Filtr složený z LC může účinně snížit vysokofrekvenční statickou elektřinu vstupující do obvodu. Indukční reaktance induktoru je velmi dobrá při potlačování vysokofrekvenčního ESD vstupem do obvodu a kondenzátor zkratuje vysokofrekvenční energii ESD na zem. Současně může tento typ filtru také zaokrouhlovat okraj signálu s malým RF efektem a aspekt výkonu se dále zlepšil v integritě signálu.
6, vícevrstvá deska pro ochranu ESD
Volba vícevrstvých desek je také prostředkem, jak efektivně předcházet ESD, když to fondy dovolují. Ve vícevrstvých deskách je ESD rychleji spojen s rovinou s nízkou impedancí díky úplné zemní ploše v blízkosti stop, čímž chrání kritické signály.
7. Způsob ochrany obvodu obvodové desky
Tato metoda obvykle kreslí stopy kolem desky bez pájecí vrstvy. Připojte stopu ke skříni, jak to podmínky dovolují, a všimněte si, že stopa netvoří uzavřenou smyčku, která zabraňuje zavedení smyčkové antény a zavádí větší problémy.
8. Ochrana obvodů pomocí CMOS zařízení s upínacími diodami nebo TTL zařízeními
Tato metoda využívá principu izolace pro ochranu desek. Vzhledem k tomu, že tato zařízení jsou chráněna svorkovými diodami, je konstrukční složitost snížena v návrhu vlastního obvodu.
9, více odpojovacích kondenzátorů
Tyto oddělovací kondenzátory mají nízké hodnoty ESL a ESR. Pro nízkofrekvenční ESD redukční kondenzátor snižuje oblast smyčky. Díky účinku ESL je elektrolyt zeslaben, což může lépe odfiltrovat vysokofrekvenční energii. .
Výrobce desek plošných spojů Čína
Stručně řečeno, přestože ESD je hrozné, může mít dokonce vážné následky. Nicméně, pouze ochranou napájení a signálních vedení na obvodu, je možné účinně zamezit proudění ESD do PCB. Můj šéf často říkal, že "dobré uzemnění desky je král." Doufám, že vám tato věta může také přinést efekt rozbití světlíku.