纪客老白【每日答疑】白纪龙老师每日8点起更新一题目,欢迎各位关注!


学生提问:智能穿戴,类似手环的产品,充电位置以及按键位置,静电4kv测试会打复位,除了加ESD还可以如何改善?另外,据我所知,有些ESD效果会比较好,请问有推荐的吗
白老师答:(1)ESD首先从本% / : | &质上而言,9 4 A 7 ~ f ! T @其也是过压或者电压快速变& 3 3 = + ~化的一种情况,和我们的EF ( 8 lT,& B % Y u 6 # # :surge,DIP电压跌落等类似,只不过其具体的能量表现形式不一样,如下图:
(2)然后ESD也属0 Q B s / b V于我们EMS防护中其中的一项,所以这又涉及到了我们EMS防护电路的设计,其实ESD只是我们通讯接口会遭遇的一种情况而已,一般针对于通讯接口,电源接口,我们都是综合考虑,L U X x p我们要做] X P好EMC辅助电路设计,主要是EMI滤波和EMS防护。
(3)EMI滤波主要是共模差模干扰信号的抑制。
(4)一般在EMS防护电路设计的时候我们首先遵循的原则是多级防护,逐级递减的原则。
(5)然后基于上述的原则,然后合理的选择诸如GH o U ! g I %DT, TVS, MOV, ESD器件进行合理的EMS防护电路设计在一定程度上能够确保其整个EMS防护是合理,这也是我们ESD效果不佳改善的其中一个方法。? E ( [ _ A E
(6)防静电效果不佳另外一个原因基本上选型不合理,针对于ESD最重要的参数主要是有两个:一个是钳位电压的选取,很多时候其防静电效果不佳其实是这个参数选取不合理;另外一个参数是其寄生电容值,如果电容值不合理,尤其是对一些高速信号线如USB或者一些高速I/O线的时候,其很容易将正常的信号滤除,正常信号没办法正常传递,如USB不能通讯了等等;有些时候我们USB不能通讯大家先不要慌,先看看我们的ESD器件其寄生电容为多少,如V X S l 0果比较大的话,如20pF就会使得其信号被滤除。
(7)一般通讯接口的地方我们需要做好EMI滤波和EMS防护,两者结合起来其效果在更佳,下图是一个USB2.0的通讯接口的EMSP c v M I _防护和EMI滤波的一个设计,关于EMI滤波如何设计,EMS防护如何设计我在老白硬件系列课程P4做了非常详细的讲解和分析,大感兴趣可以参考!

A.我们首先观察其EMI滤波,针对于EMI滤波,我们要进行差模滤波和共模滤波.不过首先针对于USB接口而言其干扰方式主要是共模噪声信号。然后在USB接口处我们差模抑w G O ? ? 2 W制主要是对电源线那端的差模干扰抑制,而电源端的差模抑制我们一般简单的串联一个磁珠就能够解决大部分问题;然后针对共模抑制我们可以看到其首先是共模电容,然后是共模电感y 2 ~ # Y O r -,所以从这个角度而言其为二阶滤波,这是USB.接口的EMI 滤波。
B.另外我们还要关注其EMS防护具体是如何设计的:一般而言EMS防护也应该是针对于共模和差模进行设计但是我们看到这个USB进口设计EMS防护设计比较简单,在电源线上加了一个MOV,在两天数据线上只加了ESD抑制器件[ ] 3 D f 6 x。一般情况下选型合理这样的设计过静电没问题的。
(8)ESD器件综合性价比做的不错的q s s元器件厂商有:君耀电子,力特] b },周立功,金升阳(主要| M I _ D i是模块,周立功也是),还有如TI,ADI等大型半导体厂商等!