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ESD的常见问题和改进方法

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-10-04 16:50    浏览量:
   一:常见的ESD问题的改进措施的基本思路如下。 
     ① 防止静电荷的积累,从而彻底消除静电放电现象。该措施仅适合于生产现场或静电敏感物品的运输等场合。
     ② 使物体表面绝缘,防止静电放电发生,这是一个有效的措施。按照静电放电试验的标准,当受试设备表面没有可以触及的金属部件时,就不需要进行试验。但这种措施有一定的局限性,因为很难使一个产品的表面没有任何金属物件。
     ③ 控制静电放电的路径,避免对电路的干扰。这是ESD防护设计的重点。除个别情况下会出现矛盾以外,大部分针对电磁干扰发射和抗扰度的技术措施对静电放电都有一定的作用。 
   二:  一些常见的改进ESD问题的具体技术措施如下: 
     1:屏蔽机箱 完整的屏蔽机箱能够消除静电放电的影响,这是因为完整的屏蔽机箱能够满足电连续性,使放电电流局限在机箱的外表面,不会流进电路或耦合进电路。绞链处也应理想地高频连接,不良连接会使放电电流沿分布电容随机流动,无法控制静电放电电流的走向。采用的屏蔽机箱应能够满足GJB151A中各项试验的要求。
     2:内部增加屏蔽挡板或屏蔽层 当机箱上的缝隙或孔洞不可避免时,可以在电路(包括电路板和电缆)与缝隙/孔洞之间加一道屏蔽挡板,将屏蔽挡板与机箱连接起来。
或者在电路板与机箱之间增加一层屏蔽层;屏蔽层应完全覆盖不连续处并与机箱连接。在结构和电气设计中,要使敏感电路、电缆尽量远离这些缝隙、孔洞。
     3:信号地与机箱单点连接 可将电路板上的信号地与机箱在一点连接起来(单点接地),防止静电放电电流在机箱上产生的电压耦合进电路。应注意接地点的选择。
接地点应选择在电缆入口处,这样电缆另一端传过来的共模电压可以直接连接到地。如果接地点选择不好,则放电电流会流过电路板而导致静电干扰。将信号地与机箱连接起来也可以防止电路板与机箱之间产生过大的电压,造成二次放电或其他干扰。
     4:防止静电放电电流通过共模滤波电容进入电路 当电缆上有与机箱连接在一起的共模滤波电容时,可在靠近电路一侧安装一个铁氧体磁珠,以防止机箱上的电流流进电路。
     5:在电缆入口处安装共模抑制器件在电缆的入口处也可以采用限制过电压的器件,如采用电缆旁路滤波器等来抑制静电放电。可在电缆的输入导线与内地之间加旁路电容(约500pF),在电缆的输入导线与内地之间加限压二极管等器件,并将防护器件的地与PCB的地分开,直接接I/O地或机壳在电缆入口处安装共模抑制器件 。
     6.设备之间的互连电缆使用屏蔽电缆连接 ,在两设备之间的互连电缆使用屏蔽电缆连接,而电缆的屏蔽层与设备的金属机箱之间保持低阻抗搭接,从而使两个机箱的电位相等,这样可以防止一台设备上发生静电放电时,较高的共模电压传输到另一台设备上。
    7:采用共模扼流圈抑制静电放电 ,可以在互连电缆上安装一个共模扼流圈,这样可以使由静电放电造成的共模电压降在扼流圈上,而不传输到另一端的电路上。由于静电放电电流的上升时间很短,所以扼流圈的寄生电容必须最小化。

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