【干貨】一文搞懂ESD器件在PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中的作用

首先我們需要知道什么是ESD？

ESD的意思是“靜電釋放”，ESD是以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科。因此，國(guó)際上習(xí)慣將用于靜電防護(hù)的器材統(tǒng)稱為ESD，中文名稱為靜電阻抗器。

其次我們需要了解靜電在電路板中有哪些危害？

1）靜電容易吸附細(xì)小的灰塵，造成一定的污染

2）靜電放電會(huì)造成器件擊穿，靜電放電是一個(gè)電荷積累的過程，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，當(dāng)某個(gè)器件接近它時(shí)，靜電進(jìn)行放電對(duì)器件造成一定的損害，從而降低了器件的可靠性

3）靜電會(huì)造成電子干擾，因?yàn)殪o電放電時(shí)會(huì)輻射出很多的無(wú)線電波，這些電波都是帶有頻率的，從而影響周圍的器件正常工作

那么，我們通常在電路中做好靜電防護(hù)的呢？

如上圖是我們?cè)陔娐分凶畛Ｒ姷奶幚盱o電的防護(hù)電路，給接口器件添加esd進(jìn)行接地。

1）當(dāng)我們的系統(tǒng)沒有受到干擾時(shí)，電路正常工作，ESD器件可以忽略，幾乎不起作用

?2）當(dāng)外部接口電壓超過ESD器件的擊穿電壓（VBR）,ESD器件開始起作用，并將電流分流到地。

對(duì)于ESD，我們應(yīng)該如何進(jìn)行一個(gè)選型呢？

ESD主要分為四類：TVS二極管、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器，各個(gè)器件的應(yīng)用場(chǎng)景也不太一樣，我們最常用的esd器件就是tvs二極管了。

1）工作電壓，

選擇ESD器件應(yīng)該選擇系統(tǒng)工作電壓小于ESD器件的工作電壓（VRWM），例如系統(tǒng)是0~5V，那么我們應(yīng)該選擇工作電壓（VRWM）大于5V的TVS。

2）信號(hào)類型

單向ESD器件和雙向ESD器件的選擇，雙向ESD器件可以通過正負(fù)擊穿電壓（VBR）的信號(hào)，而單向ESD器件只可以通過正擊穿電壓（VBR）的信號(hào)，如果通過負(fù)的就會(huì)造成ESD器件擊穿。

3）寄生電容

ESD器件是有寄生電容的，如圖是寄生電容對(duì)高速電路接口的影響，寄生電容會(huì)影響電平的上升和下降速度，影響輸出后的信號(hào)。

4）根據(jù)電路系統(tǒng)的最大承受電壓沖擊，選擇適合的鉗位電壓；

5）確保ESD器件可達(dá)到或超過IEC 61000-4-2 level4。

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