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切換式電源的靜電放電能力防制技術(shù)

作者: 時(shí)間:2012-07-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

【前言】

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176736.htm

  產(chǎn)品在做驗(yàn)證時(shí),經(jīng)常會(huì)遭遇到ESD的相關(guān)問(wèn)題,有時(shí)處理起來(lái)需花費(fèi)非常多的時(shí)間,筆者從事電路設(shè)計(jì)多年,希望能藉由之前ESD對(duì)策的經(jīng)驗(yàn)與ESD的相關(guān)理論基礎(chǔ)做個(gè)整理,讓目前正從事或未來(lái)想從事設(shè)計(jì)的人員對(duì)防制能有初步的認(rèn)識(shí)。

  本文章內(nèi)容包括的介紹,切換式電源的ESD測(cè)試法規(guī)與測(cè)試方法,切換式電源的ESD防制觀念,ESD防制方法與ESD問(wèn)題解決方式等。

  介紹

  多數(shù)的物體皆會(huì)儲(chǔ)存電荷,而所謂的靜電,即物體表面的電荷分布不平衡,當(dāng)正電荷分布較多時(shí)帶正電,當(dāng)負(fù)電荷分布較多時(shí)則帶負(fù)電;當(dāng)一個(gè)帶電的物體靠近或接觸到另一個(gè)帶不同電位的物體時(shí),彼此會(huì)有電位差,就會(huì)產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,此現(xiàn)象稱為靜電,當(dāng)彼此電位差太大時(shí),會(huì)因此產(chǎn)生高電流而導(dǎo)致組件受損。

  只要是容易累積大量電荷的物體,皆有可能成為靜電的來(lái)源,大至大型機(jī)臺(tái),小至電子零件,涉及的來(lái)源十分廣泛,而多數(shù)的電子零件都是帶電荷的組件,人體也是優(yōu)良的帶電荷來(lái)源(如下表所示),因此電子產(chǎn)品很容易因人體的靜電將其損壞。

  切換式電源電路的ESD法規(guī)與測(cè)試方法

  因人體是良好的帶電體,很容易因人體的靜電將電子產(chǎn)品損壞,因此安規(guī)就定義了一些ESD的測(cè)試規(guī)范與要求,而切換式電源電路的ESD測(cè)試規(guī)范是依據(jù)IEC61000-4-2,人體放電模型可由電容及電阻所組成,人體的等效電容容值約150pF,因此IEC便依此概念,利用一個(gè)高壓電源對(duì)人體的等效電容充電,而串聯(lián)的高電阻(50M~100M)是為了防止充電電流過(guò)高的電磁干擾,待充電電容儲(chǔ)存到高壓電源的電壓后,由靜電槍的放電開(kāi)關(guān)(如圖一的切換開(kāi)關(guān))來(lái)控制放電,在放電時(shí)電荷會(huì)經(jīng)由一串聯(lián)電阻(330ohm)放電到待測(cè)物(DUT, device under test),其等效測(cè)試線路如下:


圖一

  IEC61000-4-2所規(guī)范儀器校正時(shí)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如圖二所示,用一鐵箱(法拉第空箱)將示波器置于箱中,并用幅射吸收材置于鐵殼內(nèi)以防止干擾,靜電槍由外部透過(guò)一個(gè)2ohm阻抗進(jìn)入到示波器,即可量測(cè)放波形,其測(cè)試圖與波形圖需符合下面表一所示,放電波形必需達(dá)到0.7~1ns的上升時(shí)間到第一個(gè)放電電流的最高值,在30ns后仍能保持最高值電流的一半以上,在60ns后仍能保持最高值電流的1/4以上,才能符合IEC61000-4-2的規(guī)范。


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