Robot之眼CMOS传感器静电防护指南

 

CMOS传感器：光与电的精密舞蹈

 

CMOS传感器是利用半导体工艺将光子转换为电荷的光电转换器件。光电转换过程：光电二极管阵列捕获光子→生成电子电荷→MOS晶体管转换为电压信号→ADC输出数字图像。

CMOS传感器凭借其低功耗、高集成、低成本的三大优势逐渐替代了CCD传感器，已广泛应用于智能手机摄像、安防监控、医疗影像、汽车电子、工业检测、航天军工等领域。
 

 

雷卯EMC小哥以工业机器视觉相机常见架构绘制下述框图：
 

如上CMOS传感器的常规应用工业视觉相机的静电浪涌入侵主要路径为电源、高速数据接口、触发信号线。
 

雷卯电子针对上述关键接口推荐的防护方案

 

 输入电源防护：

24V工业电源易受雷击感应浪涌，雷卯推荐TVS LM1K24CA 封装小SMB，低残压，VC=35V，可以减小LDO或DC-DC的耐压成本，保护水平到2KV。过流防护推荐SMD1812系列PTC，反极性保护雷卯推荐采用SK56C （60V、5A）
 

 

CMOS高速数据接口MIPI CSI-2

 

MIPI提供2.5Gbit/s的传输速度，雷卯采用ESD阵列集成器件ULC3304P10LV防护,寄生电容<0.5pf, 保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV
 

CMOS传感器供电电源静电防护

 

CMOS 图像传感器通常需要三个具有特定序列的电源轨，分别用于模拟部分、像素部分（或接口部分）以及数字 部分。模拟电源轨的电压通常为 3.3V，像素电源轨（或接口电源轨）的电压通常为 3.3V 或 1.8V，而数字电源轨 的电压通常为 1.8V 或 1.2V。
 

1.2V、1.8V电源雷卯推荐ESD1821C，3.3V电源雷卯推荐ESD0321CW（参数见文末表格）
 

雷卯针对CMOS传感器常见端口防护推荐料号
类型	品牌	型号	描述	封装	应用
ESD	Leiditech	ESD1821C	1.8V,Bi,25PF,18A	DFN0603	1.8V VCC电源静电防护
ESD	Leiditech	ESD0321CW	3.3V,Bi,30PF,21A	DFN0603	3.3V VCC电源口防静电
ESD	Leiditech	ULC3304P10LV	3.3V,Uni,0.28PF,3A	DFN2510P10	MIPI高速接口防静电
ESD	Leiditech	ULC0342C13	3.3V,Bi,0.13PF,3A	DFN1006	MIPI高速接口防静电
ESD	Leiditech	SM712	7/12V,Bi,45PF,17A	SOT-23	RS485静电防护
ESD	Leiditech	SM05	5V,Uni,300PF,12A	SOT-23	RS485供电口静电防护
ESD	Leiditech	SD12C	12V,Bi,45PF,15A	SOD-323	RS232静电防护
ESD	Leiditech	SR05W	5V.Uni,3PF,20A	SOT-143	USB2.0接口静电防护
ESD	Leiditech	PESD0542U005	5V.Bi,0.05PF	DFN1006	射频天线静电防护
PTC	Leiditech	SMD1812系列	6-60V,0.1-3.5A	SMD1812	24V电源过流防护
TVS	Leiditech	LM1K24CA	24V，Vc=35V	SMB	24V电源雷击浪涌防护
Schottky	Leiditech	SK56C	60V 5A	SMC	24V电源反极性防护