選擇合適的設(shè)備實(shí)現(xiàn)ESD抗干擾

隨著互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的擴(kuò)展，預(yù)計(jì)未來將有數(shù)十億電子設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。它們將在我們生活中發(fā)揮重要的作用，比如家庭自動(dòng)化的消費(fèi)設(shè)備，或深藏不露如車內(nèi)和智能建筑中的設(shè)備，所有這些設(shè)備都將對(duì)靜電放電（ESD）敏感。有限主板（PCB）經(jīng)過組裝并裝置在設(shè)備后，ESD仍然是主要故障源之一。而對(duì)于設(shè)備的ESD保護(hù)設(shè)計(jì)，適當(dāng)?shù)目垢蓴_設(shè)備的選擇顯得尤為重要。

當(dāng)工程師設(shè)計(jì)環(huán)境極限例如濕度、溫度和振動(dòng)時(shí)，ESD則具有較大的不可預(yù)測(cè)性。因此，最好的做法是設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)目垢蓴_設(shè)備來規(guī)避靜電放電對(duì)設(shè)備的影響。對(duì)于保護(hù)設(shè)備的測(cè)試，如IEC 61000-4-2等標(biāo)準(zhǔn)都根據(jù)測(cè)試中放電電壓的嚴(yán)重程度定義了保護(hù)的級(jí)別。

ESD對(duì)電子設(shè)備的影響

當(dāng)供電線電壓下降（被廣泛應(yīng)用以減少主動(dòng)功耗）時(shí)，設(shè)備可能存在的ESD保護(hù)可能也隨之降低。幾乎所有通用IC現(xiàn)在都基于金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFETs），許多供電電壓線甚至低于1V。這使他們對(duì)ESD的瞬態(tài)效應(yīng)更為敏感。

ESD的暫態(tài)現(xiàn)象可以在不造成任何損害的情況下快速消散，或?qū)е禄ミB熔斷造成無法修復(fù)的損壞。因此，最實(shí)用的貼片電路保護(hù)設(shè)備將電阻或電容器設(shè)計(jì)在連接到控制電路的地線路徑上，使地線可以有效地將靜電瞬態(tài)放電帶走。

理解ESD保護(hù)設(shè)備

通常，ESD保護(hù)設(shè)備要么是基于半導(dǎo)體的瞬態(tài)電壓抑制器（TVS），要么是基于陶瓷的壓敏電阻。TVS和MLV是相當(dāng)成熟的技術(shù)，具有類似的物理特性。在低電壓和低速信號(hào)的應(yīng)用中，可以使用TVS或MLV保護(hù)。對(duì)于透入電流來說，選擇MLV和TVS二極管并不是主要的設(shè)計(jì)考慮因素。兩種技術(shù)都表現(xiàn)出某種透入電流，并且相當(dāng)相似。

選擇ESD保護(hù)方案

由于MLV和TVS針對(duì)瞬態(tài)浪涌的防護(hù)方式，工程師可以在許多應(yīng)用中交替使用TVS和MLV解決方案。他們的體積都很小，通?？梢詫LVs和TVS二極管放置在可能引入外部源靜電放電，如暴露的接口或充電口的附近。

兩者因應(yīng)用廣泛和產(chǎn)量大，都是很成熟的技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)有趨勢(shì)將價(jià)格的額平均銷售價(jià)格降至相當(dāng)和有競(jìng)爭(zhēng)性的成本水平。而MLV等因更好的容差控制，其電容特性可以被用于EMI濾波，為低損耗、高頻率的信號(hào)提供更好的防護(hù)。

需要提供電子設(shè)備對(duì)ESD瞬態(tài)的保護(hù)。隨著供電電壓的降低和數(shù)據(jù)速度的提高，工作條件又決定對(duì)產(chǎn)品采取什么樣的保護(hù)形式。插入損耗和寄生電容正在成為更為相關(guān)和備受重視的考慮因素。隨著制造方法的改進(jìn)，工程師在設(shè)計(jì)ESD保護(hù)時(shí)，對(duì)電容器的公差控制尤為重視。不僅可以節(jié)省成本，還可節(jié)省電路板空間。隨著越來越多的設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)，延長(zhǎng)ESD保護(hù)至更廣泛的系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)設(shè)備將變得越來越重要，但工程師設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的也必須更加全面了。