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ESD器件如何选型?在PCB设计中有什么作用?

高工
2023-01-05 09:45:38     打赏
在PCB设计中,ESD器件有什么作用?在搞清这个问题之前,我们首先需要知道么是ESD器件?


简单来说,ESD的意思就是“静电释放”,ESD是以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD,中文名称为静电阻抗器。
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其次,我们需要了解静电在电路板中有哪些危害?
一是,静电容易吸附细小的灰尘,造成一定的污染。
二是,静电放电会造成器件击穿,静电放电是一个电荷积累的过程,当电荷积累到一定程度时,当某个器件接近它时,静电进行放电对器件造成一定的损害,从而降低了器件的可靠性。
三是,静电会造成电子干扰,因为静电放电时会辐射出很多的无线电波,这些电波都是带有频率的,从而影响周围的器件正常工作。
那么,我们通常在电路中做好静电防护的呢?image.png
如上图所示,这是我们在电路中最常见的处理静电的防护电路,给接口器件添加esd进行接地。
当我们的系统没有受到干扰时,电路正常工作,ESD器件可以忽略,几乎不起作用。
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当外部接口电压超过ESD器件的击穿电压(VBR),ESD器件开始起作用,并将电流分流到地。
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对于ESD,我们又该如何进行选型呢?
ESD主要分为四类:TVS二极管、压敏电阻、MLCCESD抑制器
当然,各个器件的应用场景也不太一样,我们最常用的esd器件就是tvs二极管了。(1)工作电压
选择ESD器件应该选择系统工作电压小于ESD器件的工作电压(VRWM),例如系统是0~5V,那么我们应该选择工作电压(VRWM)大于5VTVS
(2)信号类型
单向ESD器件和双向ESD器件的选择,双向ESD器件可以通过正负击穿电压(VBR)的信号,而单向ESD器件只可以通过正击穿电压(VBR)的信号,如果通过负的就会造成ESD器件击穿。
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(3)寄生电容
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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,影响输出后的信号。
(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。




关键词: ESD     器件     选型    

高工
2023-01-05 10:45:38     打赏
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