靜電放電又稱為ESD，是電子電路中普遍需要應(yīng)對(duì)的問題，一般我們選用電容器作為ESD保護(hù)器件，價(jià)格便宜，效果也比較好。事實(shí)上有多種方法可以保護(hù)器件免受 ESD 影響，比如TVS等，我們今天重點(diǎn)介紹一下電容器充當(dāng)ESD保護(hù)器件的計(jì)算選型。

下面是一個(gè)典型電路，其中陶瓷電容器安裝在具有裸露跡線以防止 ESD 的 IC 中。

1.電容器充當(dāng)ESD保護(hù)器件的原理

電容是一種無源器件，能夠在其極板上存儲(chǔ)電荷。舉個(gè)例子，如果一個(gè)人在鋪有地毯的地板上行走，人和地板就像電容的兩個(gè)極板，地毯把兩個(gè)極板隔開，此時(shí)人和地板就可以等效成電容，人的身體就會(huì)積累電荷，此時(shí)用手觸摸裸露的IC引腳時(shí)，身上的電荷會(huì)釋放到IC上，從而可能導(dǎo)致IC被靜電擊穿。

ESD的等效模型如下圖所示，C ESD表示體電容，而V ESD是與該電容相關(guān)的靜電放電峰值電壓。在我們之前的一個(gè)項(xiàng)目中，我們假定C ESD和 V ESD分別為330pF 和 8kV。

2.電容器充當(dāng)ESD保護(hù)器件的容值計(jì)算

因此，當(dāng)在鋪有地毯的地面上行走時(shí)，體內(nèi)的電荷可以被視為初始電荷。根據(jù)電荷方程 Q=C*V，我們可以根據(jù)上圖列出以下方程：Qinitial=C ESD*V ESD；

當(dāng)觸摸裸露的IC引腳時(shí)，根據(jù)電荷守恒定理，體內(nèi)的電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到IC引腳和引腳旁邊的電容器上，等效電路如下：

電容兩端最終的電荷是：Qfinal=Cfinal*Vfinal；其中Cfinal 是 C1和C ESD的并聯(lián)電容值， Vfinal是施加在IC引腳上的等效靜電放電電壓，這也是電容C1將承受的電壓。Cfinal =C1+C ESD；

根據(jù)電荷守恒：Qinitial=Qfinal；

C ESD*V ESD=Cfinal*Vfinal；

那么Vfinal可以計(jì)算如下：

電容C1可以計(jì)算如下：

以上就是當(dāng)電容用于靜電防護(hù)時(shí)，電容選型容值以及電壓的計(jì)算。

審核編輯：湯梓紅