以前接触的都是大设备,去年公司准备上马一些手持式的小设备,此类设备无法进行防静电接地处理。刚开始接触此类设备的时候,非常困惑,很长一段时间没有想通此类设备在打静电时,静电放电路径是什么?现把自己的一些想法写下来,与大家分享,有可能我的想法不对,欢迎讨论指正。
我们简化抽象放电实验装置电路,把EUT简化为一张铜皮(静电放电是共模干扰,无论EUT内的PCB是几层板,在此把它当作一个整体看待。):
EUT内PCB上的铜皮和水平耦合板构成一个电容:
静电放电其实就是对“EUT和耦合板形成电容”的充电过程,充电时,会在有阻抗的地方产生电压降。
那么,如何保护EUT不被静电打到?如果设备没有裸露的金属,我们可以提高设备外壳的绝缘,阻止静电放电的产生;如果设备有裸露的金属,应尽量保证PCB地平面的完整性,减小地平面上的阻抗,必要时可以增加外屏蔽层,由于外屏蔽的阻抗更小,大部分静电顺着外屏蔽放电,从而保护了EUT。
手持设备外静电屏蔽的工作机理如下:
外屏蔽取代EUT,和耦合板之间形成电容,静电放电经过外屏蔽而不是EUT,从而保护了EUT。
虽然EUT和外屏蔽是连接在一起的,但静电只聚集在金属的表面,也就是说静电只聚集在外屏蔽的外表面,EUT上是没有静电的。
上图中,如果要静电保护EUT的上部,在EUT的上面也应该有外屏蔽。外屏蔽最好包裹整个EUT,进而保护EUT的全部侧面,一般来说,对EUT的每个侧面都需要打静电。
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