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esd保护电路设计

作者:硕凯电子   文章来源:硕凯电子   发布时间:2018-06-01 09:27:38

ESD的危害。ESD基本上可以分为三种类型,一是各种机器引起的ESD,二是家俱移动或设备移动引起的ESD,三是人体接触或设备移动引起的ESD。这三种种ESD对于半导体器件的生产和电子产品的生产都非常重要。电子产品在使用过程最容易受到第三种ESD的损坏,便携式电子产品尤其容易受到人体接触产生的ESD的损坏。在一般情况下ESD会损坏与之相连的接口器件,另一种情况是遭受ESD冲击后的器件可能不会立即损坏,而是性能下降导致产品过早出现故障。

静电放电(ESD)会给电子产品带来致命的危害,它不仅降低了产品的可靠性,增加了维修成本,而且不符合欧洲共同体规定的工业标准EN61000-4-2,产品就不能够在欧洲销售。所以电子设备制造商通常会在电路设计的初期就考虑ESD保护。本文介绍ESD保护组件的选用

第一,为符合这类电子产品轻薄小巧、易于携带的需求,ESD保护组件的尺寸必须够小,例如0402封装尺寸,甚至0201封装尺寸,以达到在PCB设计上兼具高集成度及高度可扩展的优势。


第二,ESD保护组件引脚本身的寄生电容必须要小,以避免信号受到干扰。例如使用在天线上的ESD保护组件,必须考虑到天线所使用的频段,以及不同频段所能够接受的最小寄生电容值,通常使用在天线上的ESD保护组件其寄生电容值必须小于1pF,甚至更低。


第三,ESD保护组件所适用的最大工作电压及单向或双向特性的选择,必须考虑信号上下摆动的最高及最低电压,以避免信号受到影响。例如,使用在手机中的天线,信号最高电压通常会超过10V且最低电压会低于0V,必须选择适用于该信号电压的双向ESD保护组件;使用在GPS中的天线,最高电压通常小于5V且最低电压不会低于0V,可使用5V单向的ESD保护组件。


第四,ESD防护组件本身对ESD事件的耐受能力必须要高,最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV的ESD冲击。


第五,也是最重要的一点,ESD保护组件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压(clamping voltage)必须要足够低,除了提供受保护电路免于遭受静电放电的冲击而造成永久的损伤,还要能确保信号传输不会受到ESD的干扰。

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