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ESD保护电路技术探析
发布者:深圳市踏歌科技有限公司  发布时间:2017-03-09
  电路的ESD保护静电放电(ESD)是从事硬件设计和生产的工程师都必须掌握的知识。很多开发人员往往会遇到这样的情形:实验室中开发的产品,测试 完全通过,但客户使用一段时间后,即会出现异常现象,故障率也不是很高。一般情况下,这些问题大多由于浪涌冲击、ESD冲击等原因造成。在电子产品的装配 和制造过程中,超过25%的半导体芯片的损坏归咎于ESD。随着微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,人们对静电放电的电磁场效应如电磁干扰 (EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。
ESD保护电路技术探析
  电路设计工程师一般通过一定数量的瞬间电压抑制器(TVS)器件增加保护。如固状器件(二极管)、金属氧化物变阻器(MOV)、可控硅整流器、其他 可变电压的材料(新聚合物器件)、气体电子管和简单的火花隙。随着新一代高速电路的出现,器件的工作频率已经从几kHz上升到GHz,对用于ESD保护的 高容量无源器件的要求也越来越高。例如,TVS必须迅速响应到来的浪涌电压,当浪涌电压在0.7ns达到8KV(或更高)峰值时,TVS器件的触发或调整 电压 (与输入线平行)必须足够低以便作为一个有效的电压分配器。(推荐阅读:ESD保护器原理与应用
  现在,电路设计工程师在高频电路设计中越来越多地采用ESD抑制方案。尽管低成本的硅二极管(或变阻器)的触发/箝位电压非常低,但其高频 容量和漏电流无法满足不断增长的应用需求。聚合物ESD抑制器在频率高达6GHz时的衰减小于0.2dB,对电路的影响几乎可以忽略不计。
  电磁兼容和电路保护对所有电子产品的设计而言都是无法回避的问题。电路设计工程师除了熟悉电磁兼容相关标准,设计中还需综合考虑器件本身的性能、寄 生参数、产品性能、成本以及系统设计中的每个功能模块,通过布局布线优化、增加去耦电容、磁珠、磁环、屏蔽、PCB谐振抑制等措施来确保EMI在控制范围 之内。在制定电路保护设计方案时,最重要的是首先掌握因应的技术方案和设计手段,并据此选择正确的ESD保护器件。(推荐阅读:ESD静电二极管的选用技巧,静电保护器SOD-923封装
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