ESD:Electrostatic Discharge,即是静电放电,每个从事硬件设计和生产的工程师都必须掌握 ESD 的相关知识。为了定量表征 ESD 特性,一般将 ESD 转化成模型表达方式,ESD 的模型有很多种,下面介绍最常用的三种
1.HBM:Human Body Model,人体模型:
2.MM:Machine Model,机器模型:
3.CDM:Charged Device Model,充电器件模型
IEC 61000-4-2等级为日常接触等级,正常分为四级。
但是ESD器件符合IEC 61000-4-2时,只代表ESD器件本身的防护,不代表后级电路能承受相应的冲击。钳位电压是衡量ESD器件保护电路系统的能力。钳位电压即当外部受到冲击,后级电路通过ESD器件后受到的冲击。如图红色为冲击,蓝色为冲击过ESD器件后的钳位电压。我们可以根据自己系统需求选择钳位电压。
实际应用中,ESD器件是有寄生电容的,如图是寄生电容对高速电路接口的影响,寄生电容会影响电平的上升和下降速度,例如USB3.0、HDMI等等。
ESD器件选型步骤
1.计算接口信号幅值的范围来确定ESD器件的工作电压;
2.根据信号类型决定使用单向或者双向ESD器件;
3.根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容;
4.根据电路系统的最大承受电压冲击,选择适合的钳位电压;
5.确保ESD器件可达到或超过IEC 61000-4-2 level4。
参考电路设计: