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穿戴设备 ESD防护讨论

助工
2017-05-23 11:22:13    评分
我有一个可穿戴设备电路 露出三个金属触点 ,两个用来给锂电池充电,直接接的就是电池的正负极,另一个用来控制进入待机模式,电池上直接并联一个 电压监控芯片 来保护电池过放,这个芯片本身 可承受2kv的静电,像这种场合 ,额外ESD防护 是否有必要,发现也没有合适的器件,很多都是高速电路上使用的,不知道大家是设计的,如果遇到这种情况。



关键词: ESD     穿戴设备    

管理员
2017-05-23 12:34:02    评分
2楼
期待大神前来解答

助工
2017-05-23 18:37:22    评分
3楼

汇总一下:静电防护的自己理解的常识 (除了人体静电,还有生产过程中各种 静电的来源,其实设计时候都应该考虑)

1.目的:是为了保护后面的电路 不受 静电的损坏 ,比如我这里需要保护的是 电池保护电路(耐压12V ) 及切换到 待机模式的Nmos 管  (耐压40V),

2.静电真的很可怕吗?人体静电 可以摧毁任何一个常用半导体器件。你说厉害不厉害。可以看出来,为了可靠最好还是把静电给防住了。

3.人体静电能达到多少伏特呢?


助工
2017-05-23 19:03:44    评分
4楼

4.双向 单向区别? 单向主要用在直流电路中 ,双向多用在交流电路中。 单向 如果静电从阳极进入,也能起到保护作用,而且钳位的电压更低 就是二极管的导通电压。而不是想象的被烧坏。

5.选型要点就是主要钳位电压与后面保护电路的匹配。比如我这里 钳位电压不能超过12V, 就是需要注意的地方;

6.TVS的特性与工作原理

TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。

7.在实际应用过程中,对最大反向工作电压必须有正确的选取,一般原则是以交流电压的1.4倍来选取TVS管的最大反向工作电压。直流电压则按1.1~1.2倍来选取TVS管的最高反向工作电压。

8.我的电路中其实还缺对NMOS 管的保护。


助工
2017-05-23 19:06:33    评分
5楼
9.如何测试TVS 管起作用? 看钳位,如果可以打静电的设备,好像几十万,可以用示波器抓取波形,看看是不是钳位到想要的电压。放电方式一般有接触放电 和空气放电  ,接触放电能量更高 虽然是8KV, 空气放电 是15KV.

专家
2017-05-23 19:23:58    评分
6楼
楼主想说什么呢?看你的解释,你就是大神了

专家
2017-05-24 08:09:39    评分
7楼
你这个电磁兼容过静电8KV估计过不了,三个金属触点可以用类似硅胶保护下。 

专家
2017-05-24 09:05:38    评分
8楼
多几层保护总是好的

菜鸟
2017-12-12 20:13:29    评分
9楼

肯定有必要。前期布局好,后面出了问题就不用再去改板,费时费力。而且实际静电测试过程中,出现问题最麻烦,最不容易调。ESD防护在电子设计中使用的是特别频繁。楼主提到的高速电路上使用的,一般都是结电容比较小的。像普通电路上,基本上结电容十几pf或者以上都没有关系(这种也很常见)。再根据你的实际板面,选择适合尺寸,适合钳位电压的器件。

总体来说,静电这一块涉及的内容知识特别多。


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