ESD測(cè)試—EMC工程師“甜蜜”的負(fù)擔(dān)！Why？

ESD試驗(yàn)是EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)基本測(cè)試項(xiàng)目，如果對(duì)于產(chǎn)品的前期設(shè)計(jì)考慮不周全，再加上經(jīng)驗(yàn)不夠的話，往往會(huì)讓人焦頭爛額。一般中小型企業(yè)，如果沒(méi)有專門(mén)的EMC工程師，往往這項(xiàng)工作就必須由硬件工程師來(lái)承擔(dān)。對(duì)于整機(jī)來(lái)說(shuō)，ESD抗擾能力不僅僅來(lái)自芯片的ESD耐壓，PCB的布局布線，甚至與工藝結(jié)構(gòu)也有密切關(guān)系。常見(jiàn)的ESD試驗(yàn)等級(jí)為接觸放電：1級(jí)——2KV;2級(jí)——4KV;3級(jí)——6KV;4級(jí)——8KV;空氣放電：1級(jí)——2KV;2級(jí)——4KV;3級(jí)——8KV;4級(jí)——15KV。本人所處的醫(yī)療電子行業(yè)，產(chǎn)品的ESD試驗(yàn)一般要達(dá)到第3等級(jí)，即接觸6KV，空氣8KV。在整機(jī)ESD試驗(yàn)方面，本人也搞過(guò)了幾臺(tái)不同型號(hào)的產(chǎn)品，也算搞出了一點(diǎn)眉目，總體的解決思想是把靜電流向地。

對(duì)裸露在外部的一些接口，像USB、VGA、DC、SD卡等等，對(duì)這些接口進(jìn)行接觸放電時(shí)，靜電很容易就會(huì)“串”到電源線上，靜電由本來(lái)的共模變成了差模，此時(shí)電源上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的尖峰，很多芯片都承受不了，發(fā)生死機(jī)，復(fù)位等問(wèn)題。對(duì)于電源VCC的ESD保護(hù)，可以并接TVS管來(lái)解決。TVS管與穩(wěn)壓二極管很相似，都有一個(gè)額定的電壓，不同的是它的響應(yīng)速度特別快，對(duì)靜電有很好的泄放作用。例如對(duì)于USB接口(見(jiàn)圖1.1、圖1.2)，VCC和外殼地之間并接5V的TVS管。相當(dāng)于把電源和地鉗位在5V以內(nèi)，這樣可以有效地把靜電電流導(dǎo)向地，達(dá)到效果很明顯。要注意的是布局布線的時(shí)候，TVS管要盡量靠近接口的位置，TVS的陰極以最近的路徑接到接口的外殼地。