靜電問(wèn)題診斷思路和防護(hù)設(shè)計(jì)

隨著科技快速發(fā)展，電子產(chǎn)品的集成度和自動(dòng)化程度越來(lái)越高，產(chǎn)品的ESD敏感度也越高，產(chǎn)品防ESD干擾的能力已經(jīng)成為電子產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一個(gè)重要因素。為此越來(lái)越多的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將ESD 抗擾度驗(yàn)驗(yàn)作為推薦或強(qiáng)制性內(nèi)容納入其中。

產(chǎn)品在測(cè)試靜電不通過(guò)需要整改是工程師遇到很棘手的問(wèn)題。ASIM深耕于EMC保護(hù)器件行業(yè)數(shù)載，有標(biāo)準(zhǔn)EMC室驗(yàn)室、專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。淺談ESD問(wèn)題常用診斷思路、關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)、防護(hù)器件選型如下：

診斷思路：

現(xiàn)象分析法：靜電放電過(guò)程中仔細(xì)觀察出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)的現(xiàn)象，結(jié)合產(chǎn)品功能特性、電路設(shè)計(jì)快速鎖定問(wèn)題范圍；

排除分析法：將靜電放電槍放電電壓由低到高調(diào)節(jié)，使用靜電放電槍尖頭直接對(duì)芯片引腳接觸放電，找出靜電放電過(guò)程中出現(xiàn)相同異?，F(xiàn)象的引腳；

路徑分析法：根據(jù)產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)、PCB布局線路設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)方案，分析靜電電流泄放路徑是否存在抗靜電能力較弱的元件或者敏感信號(hào)布線。

PCB關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)：

1. 接口信號(hào)線防護(hù)器件（ESD/TVS）放在信號(hào)的主干路并靠近接口布置；

2. 主芯片、復(fù)位芯片、IC電源模塊等敏感器件或模塊遠(yuǎn)離機(jī)箱接口或縫隙；

3. 敏感信號(hào)線設(shè)計(jì)好信號(hào)回流路徑，增加防護(hù)器件，保證環(huán)路min??；

4. 地線盡量保證完整性，打無(wú)規(guī)則過(guò)孔，使地的阻抗最A(yù)小。

TVS/ESD防護(hù)器件選擇：

              1、確定被保護(hù)電路的max voltage 或連續(xù)工作電壓；

              2、TVS的額定反向截止電壓（Vrwm）應(yīng)≥被保護(hù)電路的max work voltage；

              3、TVS的VC應(yīng)該要＜被保護(hù)電路的損壞電壓；

              4、對(duì)于數(shù)據(jù)通訊信號(hào)線增加保護(hù)器械，還須注意選取具合適的寄生電容(Cj)參數(shù)，通常信號(hào)頻率≥10MHz時(shí)，Cj＜100pF; 信號(hào)頻率≥1GHz時(shí)，Cj＜3p。

共模電感是怎么解決ESD問(wèn)題的

共模電感在很多工程師的映象中，其主要是用來(lái)解決EMI問(wèn)題；其實(shí)根據(jù)共模電感的特性，對(duì)共模信號(hào)有很好的抑制效果，對(duì)差模信號(hào)幾乎無(wú)影響。但是對(duì)于ESD來(lái)說(shuō)，其也是一種共模干擾，所以在合適的位置用上共模，對(duì)ESD很能起到很好的作用。

靜電放電的過(guò)程中，還會(huì)伴隨著瞬態(tài)磁場(chǎng)，走線過(guò)長(zhǎng)的線路或連接線就很容易成為天線，吸收外界的電磁波，從而在線路上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而影響電路的正常工作狀態(tài)。

原來(lái)共模電感是這樣解決EMI問(wèn)題的

在電子產(chǎn)品板卡設(shè)計(jì)上，共模電感起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號(hào)線產(chǎn)生的電磁波向外輻射，那么具體怎么設(shè)計(jì)電路了，以HDMI為例請(qǐng)參考如下圖：