據(jù)Ameya360電子元器件采購(gòu)網(wǎng)報(bào)導(dǎo):防靜電和浪涌TVS layout設(shè)計(jì)要點(diǎn)
電子產(chǎn)品精密化
剛看過(guò)了CES2023,雷卯的外貿(mào)伙伴們看了新的AR,VR,5G產(chǎn)品,新的電子產(chǎn)品更智能、更復(fù)雜,嵌入了脆弱和敏感的集成電路。這些設(shè)備的環(huán)境往往很惡劣,產(chǎn)生高水平靜電和快速瞬態(tài)浪涌。這些ESD事件可能會(huì)干擾設(shè)備,從故障到集成電路的破壞。
將這些問(wèn)題的好方法是從PCB入口放置瞬態(tài)電壓抑制器(TVS),放置在可能出現(xiàn)浪涌的地方;但在選擇這些組件PCB布局必須小心,以確保很好的保護(hù)。
電磁兼容可靠性要求
很明顯,敏感部件可能會(huì)出現(xiàn)靜電損壞風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)際電工委員會(huì)IEC委員會(huì)定義了標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)定義了四種嚴(yán)重等級(jí),對(duì)應(yīng)于四種電壓等級(jí),有兩種放電、接觸和空氣類(lèi)型。對(duì)接觸放電的類(lèi)別與電壓水平和電流波形的定義顯示了對(duì)接觸放電的這些類(lèi)別的定義以及與不同電壓水平的波形的定義。
下表是IEC61000-4-2規(guī)定的接觸靜電放電的波形4級(jí)測(cè)試要求,附帶測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)波形的具體時(shí)間和電壓圖。
線路中TVS設(shè)置
大家都知道要在接口處設(shè)置TVS保護(hù)器件,但有時(shí)候達(dá)不到理想的測(cè)試效果,這里要分析一下原因:
1 TVS型號(hào)選型不當(dāng)
2 PCB設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致TVS保護(hù)效果不佳
這里主要討論在PCB上怎么合理設(shè)計(jì)讓TVS發(fā)揮優(yōu)異的保護(hù)功效。
這里就要考慮線路上的各種寄生電感,包括TVS管腳自身的寄生感值。這會(huì)影響靜電或浪涌發(fā)生時(shí)后端IC處的箝位電壓Vc值。
TVS本身遵從以下公式
VCL = VBR + RD × IPP
R為T(mén)VS本身的寄生電容值,越小的產(chǎn)品他的箝位電壓會(huì)更好,更有效保護(hù)IC,IPP是測(cè)試瞬間通過(guò)TVS本身的電流值。
在測(cè)試圖中,A點(diǎn)的電壓并不是Vc值,Va電壓需要加上TVS 兩端的電壓。
LIN和LIC由PATH通常由線路的控制阻抗(例如50Ω或100 Ω差分)驅(qū)動(dòng)。為了迫使浪涌電流通過(guò)保護(hù)電路,我們必須確保LGND和LTVS路徑盡可能低。此外,為了減少PCB上的輻射,好的方法是將保護(hù)電路盡可能靠近連接器針腳。
總結(jié)
以上我們看到,為了限制各種寄生電路的布局,必須注意產(chǎn)生的過(guò)電壓和電磁干擾。注意接地連接和將TVS放置在正確的方式上,保證一個(gè)成功的電路,以確保設(shè)備的高可靠性水平的關(guān)鍵。綜上所述,以下要點(diǎn):確保保護(hù)裝置連接到地面盡可能短,盡量減少寄生電感路徑從靜電電源到保護(hù)組件,然后從保護(hù)組件到芯片保護(hù)(而不是從靜電電源到芯片保護(hù),然后保護(hù)連接到該路徑)。這也是一種避免寄生電感,將保護(hù)組件盡可能接近ESD源:這將PCB上的EMI,與其他路徑耦合化PCB上的EMI,與其他路徑耦合。
審核編輯:湯梓紅
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