选择合适的设备实现ESD抗干扰

随着互联网物联网（IoT）的扩展，预计未来将有数十亿电子设备接入网络。它们将在我们生活中发挥重要的作用，比如家庭自动化的消费设备，或深藏不露如车内和智能建筑中的设备，所有这些设备都将对静电放电（ESD）敏感。有限主板（PCB）经过组装并装置在设备后，ESD仍然是主要故障源之一。而对于设备的ESD保护设计，适当的抗干扰设备的选择显得尤为重要。
 

 

当工程师设计环境极限例如湿度、温度和振动时，ESD则具有较大的不可预测性。因此，最好的做法是设计适当的抗干扰设备来规避静电放电对设备的影响。对于保护设备的测试，如IEC 61000-4-2等标准都根据测试中放电电压的严重程度定义了保护的级别。

ESD对电子设备的影响

 

当供电线电压下降（被广泛应用以减少主动功耗）时，设备可能存在的ESD保护可能也随之降低。几乎所有通用IC现在都基于金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs），许多供电电压线甚至低于1V。这使他们对ESD的瞬态效应更为敏感。

 

ESD的暂态现象可以在不造成任何损害的情况下快速消散，或导致互连熔断造成无法修复的损坏。因此，最实用的贴片电路保护设备将电阻或电容器设计在连接到控制电路的地线路径上，使地线可以有效地将静电瞬态放电带走。

理解ESD保护设备

 

通常，ESD保护设备要么是基于半导体的瞬态电压抑制器（TVS），要么是基于陶瓷的压敏电阻。TVS和MLV是相当成熟的技术，具有类似的物理特性。在低电压和低速信号的应用中，可以使用TVS或MLV保护。对于透入电流来说，选择MLV和TVS二极管并不是主要的设计考虑因素。两种技术都表现出某种透入电流，并且相当相似。

选择ESD保护方案

 

由于MLV和TVS针对瞬态浪涌的防护方式，工程师可以在许多应用中交替使用TVS和MLV解决方案。他们的体积都很小，通常可以将MLVs和TVS二极管放置在可能引入外部源静电放电，如暴露的接口或充电口的附近。

 

两者因应用广泛和产量大，都是很成熟的技术，现在已经有趋势将价格的额平均销售价格降至相当和有竞争性的成本水平。而MLV等因更好的容差控制，其电容特性可以被用于EMI滤波，为低损耗、高频率的信号提供更好的防护。

 

需要提供电子设备对ESD瞬态的保护。随着供电电压的降低和数据速度的提高，工作条件又决定对产品采取什么样的保护形式。插入损耗和寄生电容正在成为更为相关和备受重视的考虑因素。随着制造方法的改进，工程师在设计ESD保护时，对电容器的公差控制尤为重视。不仅可以节省成本，还可节省电路板空间。随着越来越多的设备连接成网络，延长ESD保护至更广泛的系统内的每个设备将变得越来越重要，但工程师设计时要考虑的也必须更加全面了。