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靜電問題診斷思路和防護設計

隨著科技快速發展，電子產品的集成度和自動化程度越來越高，產品的ESD敏感度也越高，產品防ESD干擾的能力已經成為電子產品質量好壞的一個重要因素。為此越來越多的產品標準將ESD 抗擾度驗驗作為推薦或強制性內容納入其中。

產品在測試靜電不通過需要整改是工程師遇到很棘手的問題。ASIM深耕于EMC保護器件行業數載，有標準EMC室驗室、專業的技術團隊。淺談ESD問題常用診斷思路、關鍵電路設計、防護器件選型如下：

診斷思路：

現象分析法：靜電放電過程中仔細觀察出現異常狀態時的現象，結合產品功能特性、電路設計快速鎖定問題范圍；

排除分析法：將靜電放電槍放電電壓由低到高調節，使用靜電放電槍尖頭直接對芯片引腳接觸放電，找出靜電放電過程中出現相同異常現象的引腳；

路徑分析法：根據產品的整機結構設計、布局設計、PCB布局線路設計、接地設計方案，分析靜電電流泄放路徑是否存在抗靜電能力較弱的元件或者敏感信號布線。

PCB關鍵電路設計：

1. 接口信號線防護器件（ESD/TVS）放在信號的主干路并靠近接口布置；

2. 主芯片、復位芯片、IC電源模塊等敏感器件或模塊遠離機箱接口或縫隙；

3. 敏感信號線設計好信號回流路徑，增加防護器件，保證環路min小；

4. 地線盡量保證完整性，打無規則過孔，使地的阻抗最A小。

TVS/ESD防護器件選擇：

              1、確定被保護電路的max voltage 或連續工作電壓；

              2、TVS的額定反向截止電壓（Vrwm）應≥被保護電路的max work voltage；

              3、TVS的VC應該要＜被保護電路的損壞電壓；

              4、對于數據通訊信號線增加保護器械，還須注意選取具合適的寄生電容(Cj)參數，通常信號頻率≥10MHz時，Cj＜100pF; 信號頻率≥1GHz時，Cj＜3p。

共模電感是怎么解決ESD問題的

共模電感在很多工程師的映象中，其主要是用來解決EMI問題；其實根據共模電感的特性，對共模信號有很好的抑制效果，對差模信號幾乎無影響。但是對于ESD來說，其也是一種共模干擾，所以在合適的位置用上共模，對ESD很能起到很好的作用。

靜電放電的過程中，還會伴隨著瞬態磁場，走線過長的線路或連接線就很容易成為天線，吸收外界的電磁波，從而在線路上產生感應電動勢，進而影響電路的正常工作狀態。

雙向與單向TVS管有什么差異

1. 單向的TVS管的特性與穩壓二極管相似，雙向TVS管的特性相當于兩個穩壓二極管反向串聯；

2. 極間結電容（Cj）單向的比雙向的大。

3. 電流曲線不同。單向TVS管的電路符號跟一般的穩壓管相同，它正向特性跟一般的二極管相同，反向特性是典型的PN結雪崩器件。雙向TVS二極管正反向都是典型的PN結雪崩器件。

看封裝型號

單從型號表面我們就可以判斷，雖然不同品牌命名方式不同，但都有規律，列如下圖二是深圳阿賽姆SMA系列TVS管規格書，前面是單向，后面是雙向，明顯看出雙向跟單向的字母不一樣，雙向是B，單向是V  。

單向TVS管保護器件僅能對正脈沖或者負脈沖進行防護，而雙向TVS管保護器件一端接要保護的線路，一端接地，無論來自反向還是來自正向的ESD脈沖均被釋放，更有效地保護了IC。

單向TVS管的正向特性與普通穩壓二極管相同，反向擊穿拐點處近似“直角”的硬擊穿為典型的PN結雪崩。當有瞬時過壓脈沖時，器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到箝位電壓值，并保持在這一水平上。