首先我們需要知道什么是ESD?
ESD的意思是“靜電釋放”,ESD是以研究靜電的產生、危害及靜電防護等的學科。因此,國際上習慣將用于靜電防護的器材統稱為ESD,中文名稱為靜電阻抗器。
其次我們需要了解靜電在電路板中有哪些危害?
1)靜電容易吸附細小的灰塵,造成一定的污染
2)靜電放電會造成器件擊穿,靜電放電是一個電荷積累的過程,當電荷積累到一定程度時,當某個器件接近它時,靜電進行放電對器件造成一定的損害,從而降低了器件的可靠性
3)靜電會造成電子干擾,因為靜電放電時會輻射出很多的無線電波,這些電波都是帶有頻率的,從而影響周圍的器件正常工作
那么,我們通常在電路中做好靜電防護的呢?

如上圖是我們在電路中最常見的處理靜電的防護電路,給接口器件添加esd進行接地。
1)當我們的系統沒有受到干擾時,電路正常工作,ESD器件可以忽略,幾乎不起作用

2)當外部接口電壓超過ESD器件的擊穿電壓(VBR),ESD器件開始起作用,并將電流分流到地。


對于ESD,我們應該如何進行一個選型呢?
ESD主要分為四類:TVS二極管、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器,各個器件的應用場景也不太一樣,我們最常用的esd器件就是tvs二極管了。
1)工作電壓,
選擇ESD器件應該選擇系統工作電壓小于ESD器件的工作電壓(VRWM),例如系統是0~5V,那么我們應該選擇工作電壓(VRWM)大于5V的TVS。
2)信號類型
單向ESD器件和雙向ESD器件的選擇,雙向ESD器件可以通過正負擊穿電壓(VBR)的信號,而單向ESD器件只可以通過正擊穿電壓(VBR)的信號,如果通過負的就會造成ESD器件擊穿。
3)寄生電容

ESD器件是有寄生電容的,如圖是寄生電容對高速電路接口的影響,寄生電容會影響電平的上升和下降速度,影響輸出后的信號。
4)根據電路系統的最大承受電壓沖擊,選擇適合的鉗位電壓;
5)確保ESD器件可達到或超過IEC 61000-4-2 level4。
責任編輯:haq
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原文標題:【原創干貨】一文搞懂ESD器件在PCB設計當中的作用
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