Обмен опытом проектирования схем защиты от электростатических разрядов на плате
Китай производитель печатных плат
В дизайне платы PCB дизайн платы с защитой от электростатического разряда может быть реализован путем наслоения, правильной компоновки и установки. В процессе проектирования большинство модификаций конструкции могут быть ограничены увеличением или уменьшением компонентов посредством прогнозирования. ESD может быть хорошо защищен, регулируя расположение печатной платы. Вот некоторые общие меры предосторожности.
Недавно я проводил ESD-тестирование электронных продуктов. Исходя из результатов испытаний различных продуктов, я обнаружил, что это ОУР является очень важным тестом: если конструкция платы не очень хорошая, когда вводится статическое электричество, это приведет к поломке продукта или даже к компонентам. Повреждение. Ранее только заметил, что ОУР может повредить компоненты, я не ожидал, что электронным продуктам следует уделять достаточно внимания.
ESD, также известный как электростатический разряд. Из полученных знаний известно, что статическое электричество является естественным явлением, обычно возникающим в результате контакта, трения и индукции между электрическими приборами. Он характеризуется длительным накоплением и высоким напряжением (которое может генерировать статическое электричество в несколько тысяч вольт или даже десятки тысяч вольт). ), низкое энергопотребление, низкий ток и короткая продолжительность действия. Для электронных изделий, если конструкция ESD не разработана, это часто вызывает нестабильную работу или даже повреждение электронных и электрических изделий.
В тестировании разряда на электростатическом заряде обычно используются два метода: контактный разряд и воздушный разряд.
Контактный разряд - это прямой разряд устройства, подлежащего проверке; Воздушный разряд также называется косвенным разрядом, который представляет собой связь сильного магнитного поля с соседней токовой петлей. Испытательное напряжение для этих двух испытаний обычно составляет 2 кВ-8 кВ, которое отличается в разных регионах. Поэтому перед проектированием мы должны сначала понять рынок, на который ориентирован продукт.
Вышеприведенные два случая являются основными испытаниями для человеческого организма, когда электронный продукт находится в контакте с электронным продуктом из-за зарядки человека или по другим причинам. На приведенной ниже диаграмме показана статистика влажности воздуха для некоторых регионов в разные месяцы года. Из рисунка видно, что в Ласвегасе наименьшая влажность в течение года, и электроника в регионе должна уделять особое внимание защите от электростатических разрядов.
Влажность меняется от места к месту по всему миру, но в то же время в одной области, если влажность воздуха разная, генерируемое статическое электричество будет другим. В следующей таблице собраны данные, из которых видно, что статическое электричество увеличивается с уменьшением влажности воздуха. Это также косвенно указывает на причину, по которой статическая искра, возникающая при снятии свитера, очень велика зимой на севере.
"
Поскольку статическое электричество настолько вредно, как мы можем его защитить? Выполняя проект электростатической защиты, мы обычно предпринимаем три шага: предотвращаем попадание внешнего заряда в печатную плату и наносим ущерб; не допускайте повреждения внешнего магнитного поля печатной платы; и предотвратить повреждение, вызванное электростатическим полем.
В реальной конструкции схемы мы будем использовать один или несколько из следующих методов электростатической защиты:
1. Лавинный диод для электростатической защиты
Это также метод, часто используемый в дизайне. Типичный подход заключается в подключении лавинного диода к земле в критической сигнальной линии. Метод использует способность лавинных диодов быстро реагировать и имеет стабильный зажим, который может потреблять накопленное высокое напряжение в течение короткого периода времени для защиты платы.
2, используя высоковольтные конденсаторы для защиты цепи
Этот метод обычно помещает керамический конденсатор с выдерживаемым напряжением не менее 1,5 кВ в положение разъема ввода-вывода или сигнала ключа, в то время как линия подключения является максимально короткой, чтобы уменьшить индуктивность линии подключения. Если используется конденсатор с низким выдерживаемым напряжением, это приведет к повреждению конденсатора и потере его защиты.
3, используя ферритовые шарики для защиты цепи
Ферритовые шарики могут хорошо ослаблять ток ESD, а также подавлять излучение. Когда сталкиваются с двумя проблемами, ферритовый шарик будет очень хорошим выбором.
4, метод разрядника
Этот метод проявляется в материале, состоящем из слоя микрополосков из меди, который состоит из треугольной меди с заостренными концами. Треугольная медь соединена на одном конце с сигнальной линией, а другой - медью. Подключен к земле. Когда есть статическое электричество, разрядка наконечника произведена, чтобы потреблять электрическую энергию.
5, используя метод LC-фильтра для защиты цепи
Фильтр, состоящий из LC, может эффективно уменьшить высокочастотное статическое электричество, поступающее в цепь. Индуктивное сопротивление индуктивности очень хорошо предотвращает попадание высокочастотного ESD в цепь, и конденсатор шунтирует высокочастотную энергию ESD на землю. В то же время этот тип фильтра может также округлять край сигнала с небольшим радиочастотным эффектом, и аспект производительности еще более улучшился в целостности сигнала.
6, многослойная плата для защиты от статического электричества
Выбор многослойных плат также является средством эффективного предотвращения ОУР, когда позволяют средства. В многослойных платах ESD быстрее соединяется с плоскостью с низким импедансом благодаря полной плоскости заземления, близкой к трассам, что защищает критические сигналы.
7. Способ защиты периферии печатной платы
Этот метод обычно рисует следы вокруг платы без слоя припоя. Подключите трассу к корпусу, если позволяют условия, и обратите внимание, что трасса не образует замкнутый контур, что позволяет избежать введения рамочной антенны и создает большие проблемы.
8. Защита цепи с использованием КМОП-устройств с зажимными диодами или TTL-устройств.
Этот метод использует принцип изоляции для защиты платы. Поскольку эти устройства защищены зажимными диодами, сложность конструкции уменьшается в реальной конструкции схемы.
9, больше развязывающих конденсаторов
Эти развязывающие конденсаторы имеют низкие значения ESL и ESR. Для низкочастотного ESD развязывающий конденсатор уменьшает площадь контура. Из-за эффекта ESL электролит ослаблен, что может лучше отфильтровывать высокочастотную энергию. ,
Алюминиевая основа печатной платы фабрики китая
Короче говоря, хотя ОУР ужасно, оно может даже иметь серьезные последствия. Однако, только защищая линии электропитания и сигнальные линии в цепи, можно эффективно предотвратить ток ESD, протекающий в печатную плату. Среди них мой босс часто говорил, что «хорошее заземление доски - это король». Я надеюсь, что это предложение может также принести вам эффект нарушения светового потока.