所有电子产品都带有一定的静电,静电过大可能会导致电路损坏、性能下降甚至功能失效,所以必须做好静电放电(ESD)防护,本文将列出一系列直接切具体的静电保护策略,旨在帮助工程师有效应对静电威胁。
1、关键信号并联雪崩二极管
在易受静电干扰的关键信号线上,直接并联高响应速度的雪崩二极管至地,利用其快速钳位能力消耗静电电荷。
2、选用高压陶瓷电容
在I/O接口及关键信号处配置至少1.5KV耐压的陶瓷电容,缩短连接线以减小感抗,确保电容能在高电压下稳定工作,保护电路不受损害。
3、部署铁氧磁珠
针对需要同时抑制ESD电流与辐射干扰的场景,采用铁氧磁珠,其优异的衰减特性可有效降低静电威胁。
4、设计火花间隙结构
利用尖端放点原理,在信号线与地之间构建由尖端对准的三角铜皮构成的火花间隙,直接消耗静电能量。
5、集成LC滤波器
在电路设计中嵌入LC滤波器,利用电感对高频ESD的抑制作用和电容的分流作用,双重防护高频静电侵入,同时优化信号完整性。
6、采用多层板设计
资金允许下,优先选择多层板布局,利用完整的地平面快速引导ESD至低阻抗路径,增强关键信号的保护效果。
7、设置外围保护带
在电路板边缘规划无组焊层的保护带,并尽可能连接到外壳,但需避免形成闭合环路,以防引入新的电磁干扰。
8、选用内置钳位二极管的CMOS/TTL器件
直接采用内置静电保护机制的CMOS或TTL芯片,简化设计复杂度,提升整体静电防护能力。
9、增加去耦电容
在电路中广泛部署低ESL、ESR的去耦电容,有效减小环路面积,增强对低频ESD及高频能量的滤波效果。
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