嵌入式核心板開發之ESD靜電保護
發布時間:2023-02-03 來源:ZLG 責任編輯:wenwei
【導讀】在電子產品開發中ESD靜電防護是不可或缺的一環,下麵就為大家簡單介紹一下,核心板產品開發時有用的ESD二極管知識和技巧。
ESD管的介紹
ESD(Electrostatic Discharge Protection Devices),靜電保護元器件,又稱瞬態電壓抑製二極管陣列(TVS Array),是由多個TVS晶粒或二極管采用不同的布局設計成具有特定功能的多路或單路ESD保護器件,主要應用於各類通信接口靜電保護,比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等接口中。
ESD靜電二極管特性
1. 低電容:結電容低,通常在PF級別;
2. 快速的響應時間:通常在ps級;
3. 封裝體積小,小型化器件,節約PCB空間;
4. 靈活度高,可以根據應用需求設計電容、封裝形式、浪湧承受能力等參數。
ESD靜電二極管選型指南
1. ESD靜電二極管的截止電壓VRWM要大於等於電路中最高工作電壓;
2. 脈衝峰值電流IPP和最大箝位電壓VC的選擇,要根據線路上可能出現的最大浪湧電流來選擇合適IPP的型號,需要注意的是,此時的VC應小於被保護晶片所能耐受的最大峰值電壓;
3. 用於高速信號的保護時,還要注意所傳輸信號的頻率或傳輸速率,當信號頻率或傳輸速率較高時,應選用低電容係列的ESD靜電二極管;
4. ESD有單向(A)和雙向(C)之分,根據工作的信號進行選擇,單極性的信號可以選擇單向的 ESD或雙向的ESD, 雙極性的信號要選擇雙向的ESD。
選型基本原則
致遠電子嵌入式核心板產品M3568工控核心板,擁有非常成熟的設計案例可供參考,其中的接口均設計了ESD保護電路,並通過了靜電測試,保證產品的持續穩定運行,可以放心使用。
1. 如通用外設串口的ESD設計, 采用通用的低速ESD二極管,截止電壓3.3V,鉗位電壓12V,結電容100pF,通過100歐串阻配合降低峰值電壓,參考設計如下:
圖1 嵌入式核心板M3568 UART口ESD設計參考
2. 如SDIO高速信號的ESD設計, 使用低結電容的高速信號專用ESD保護器件,可令SDIO的通信質量不受影響,參考設計如下:
圖2 嵌入式核心板M3568 SD/MMC設計參考
3. 如HDMI高速信號的ESD設計, 采用HDMI專用的接口保護器件,除了提供ESD防護之外,還能給EDID信號提供隔離和電平轉換,參考設計如下:
圖3 嵌入式核心板M3568 HDMI設計參考
ESD保護設計小結
ESD二極管廣泛應用於通信、安防、工業、汽車、消費類產品、智能穿戴設備等電子產品的通信線及 I/O 口kou等deng靜jing電dian保bao護hu。購gou買mai致zhi遠yuan電dian子zi的de嵌qian入ru式shi核he心xin板ban產chan品pin,即ji可ke獲huo得de全quan麵mian可ke靠kao的de硬ying件jian設she計ji參can考kao和he配pei套tao軟ruan件jian驅qu動dong。致zhi遠yuan電dian子zi提ti供gong的de配pei套tao評ping估gu底di板ban均jun經jing過guo嚴yan格ge的deEMC測試,可提供測試報告。此外致遠電子還會提供貼心的技術支持服務,諸如原理圖檢查、協助故障調試、特殊需求訂製等等,助您掃除產品研發途中的一切障礙。
來源: ZLG
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