计算机的内部组件如何进行e sd防护?
1.并联放电器件
常用的放电器件有TVS,齐纳二极管,压敏电阻,气体放电管等。
齐纳二极管( Zener Diodes) : 利用齐纳二极管的反向击穿特性可以保护 ESD敏感器件。但是齐纳二极管通常有几十 pF 的电容,这对于高速信号(例如 500MHz)而言,会引起信号畸变。齐纳二极管对电源上的浪涌也有很好的吸收作用。
瞬变电压消除器 TVS(Transient Voltage Suppressor): TVS 是一种固态二极管,专门用于防止 ESD 瞬态电压破坏敏感的半导体器件。与传统的齐纳二极管相比, TVS 二极管 P/N 结面积更大,这一结构上的改进使 TVS 具有更强的高压承受能力,同时也降低了电压截止率,因而对于保护手持设备低工作电压回路的安全具有更好效果。
TVS二极管的瞬态功率和瞬态电流性能与结的面积成正比。该二极管的结具有较大的截面积,可以处理闪电和 ESD所引起的高瞬态电流。TVS也会有结电容,通常0.3个pF到几十个pF。TVS有单极性的和双极性的,使用时要注意。
压敏电阻:压敏电阻也可以进行有效的瞬时高压冲击抑制,此类器件具有非线性电压 - 电流 ( 阻抗表现 ) 关系,截止电压可达最初中止电压的 2 ~ 3倍。这种特性适合用于对电压不太敏感的线路和器件的静电或浪涌保护,如电源回路,按键输入端等。压敏电阻价格比TVS低不少,但是防护效果没有TVS好,且压敏电阻有寿命老化。
2.串联阻抗
一般可以通过串联电阻或者磁珠来限制ESD放电电流,达到防静电的目的。如图。如手机的高输入阻抗的端口可以串1K欧电阻来防护,如ADC,输入的GPIO,按键等。
3.增加滤波网络
用滤波器滤掉主要的能量也能达到静电防护的目的。
对于低频信号,如GPIO输入,ADC,音频输入可以用1k+1000PF的电容来做静电防护,成本可以忽略,性能不比压敏电阻差,如果用1K+50PF的压敏电阻(下面讲的复合防护措施),效果更好,经验证明这样防护效果有时超过TVS。
对于射频天线的微波信号,如果用TVS管,压敏等容性器件来做静电防护,射频信号会被衰减,因此要求TVS的电容很低,这样增加ESD措施的成本。对于微波信号可以对地并联一个几十nH的电感来为静电提供一个放电通道,对微波信号几乎没有影响,对于900MHZ和1800MHz的手机经常用22nH的电感。这样能把静电主要能量频谱上的能量吸收掉很多。
4.多层板进行ESD防护
当资金允许的情况下,选择多层板也是一种有效防止ESD的一种手段。在多层板中,由于有了一个完整的地平面靠近走线,这样可以使ESD更加快捷的耦合到低阻抗平面上,进而保护关键信号的作用。
5.电路板外围留保护带
这种方法通常是在电路板周围画出不加组焊层的走线。在条件允许的情况下将该走线连接至外壳,同时要注意该走线不能构成一个封闭的环,以免形成环形天线而引入更大的麻烦。
点击多个使用就可以。ESD的防护主要考虑的是ESD防护器件的布局及布线处理,以消除前述所说的ESD三要素中的其中一个或几个。
ESD产生的三要素是干扰源、耦合路径和敏感设备,这三个要素中缺少其中的任何一个,都不会产生ESD问题。在PCB设计中,ESD的防护主要考虑的是ESD防护器件的布局及布线处理,以消除前述所说的ESD三要素中的其中一个或几个。
电子产品设计中必须遵循抗静电释放(ESD)的设计规则,因为大多数电子产品在生命周期内99%的时间内都会直接暴露在ESD环境中,ESD干扰会导致设备锁死、复位、数据丢失或可靠性下降。
对于电子产品来说,如果ESD没有设计好,常常会造成电子设备运行不稳定,甚至损坏,所以工程师们需要考虑设计中的ESD问题,并掌握基本的解决之道。
扩展资料:
一般可以通过串联电阻或者磁珠来限制ESD放电电流,达到防静电的目的。如图。如手机的高输入阻抗的端口可以串1K欧电阻来防护,如ADC,输入的GPIO,按键等。
参照中华人民共和国国家标准、行业标准,对工厂的ESD体系的设立、EPA的建立、防静电设备的配置、敏感器件的包装、生产各环节的处理、人员培训和考核、内审制度的建立和检查、检测手段等各方面提供全程解决方案。而且对已经建立的ESD防护体系能够进行全面的诊断、咨询和评估。
参考资料来源:百度百科-ESD系统
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