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          嵌入式核心板開發之ESD靜電保護

          作者:時間:2023-01-12來源:ZLG收藏

          在電子產品開發中靜電防護是不可或缺的一環,下面就為大家簡單介紹一下,核心板產品開發時有用的二極管知識和技巧。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202301/442599.htm


          管的介紹


          ESD(Electrostatic Discharge Protection Devices),靜電保護元器件,又稱瞬態電壓抑制二極管陣列(TVS Array),是由多個TVS晶?;蚨O管采用不同的布局設計成具有特定功能的多路或單路ESD保護器件,主要應用于各類通信接口靜電保護,比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等接口中。


          ESD靜電二極管特性


          1. 低電容:結電容低,通常在PF級別;

          2. 快速的響應時間:通常在ps級;

          3. 封裝體積小,小型化器件,節約PCB空間;

          4. 靈活度高,可以根據應用需求設計電容、封裝形式、浪涌承受能力等參數。


          ESD靜電二極管選型指南


          1. ESD靜電二極管的截止電壓VRWM要大于等于電路中最高工作電壓;

          2. 脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓VC的選擇,要根據線路上可能出現的最大浪涌電流來選擇合適IPP的型號,需要注意的是,此時的VC應小于被保護晶片所能耐受的最大峰值電壓;

          3. 用于高速信號的保護時,還要注意所傳輸信號的頻率或傳輸速率,當信號頻率或傳輸速率較高時,應選用低電容系列的ESD靜電二極管;

          4. ESD有單向(A)和雙向(C)之分,根據工作的信號進行選擇,單極性的信號可以選擇單向的 ESD或雙向的ESD, 雙極性的信號要選擇雙向的ESD。


          選型基本原則


          致遠電子核心板產品M3568工控核心板,擁有非常成熟的設計案例可供參考,其中的接口均設計了ESD保護電路,并通過了靜電測試,保證產品的持續穩定運行,可以放心使用。


          1. 如通用外設串口的ESD設計, 采用通用的低速ESD二極管,截止電壓3.3V,鉗位電壓12V,結電容100pF,通過100歐串阻配合降低峰值電壓,參考設計如下:


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          圖1 核心板M3568 UART口ESD設計參考


          2. 如SDIO高速信號的ESD設計, 使用低結電容的高速信號專用ESD保護器件,可令SDIO的通信質量不受影響,參考設計如下:


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          圖2 核心板M3568 SD/MMC設計參考


          3. 如HDMI高速信號的ESD設計, 采用HDMI專用的接口保護器件,除了提供ESD防護之外,還能給EDID信號提供隔離和電平轉換,參考設計如下:


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          圖3 嵌入式核心板M3568 HDMI設計參考


          ESD保護設計小結


          ESD二極管廣泛應用于通信、安防、工業、汽車、消費類產品、智能穿戴設備等電子產品的通信線及 I/O 口等靜電保護。購買致遠電子的嵌入式核心板產品,即可獲得全面可靠的硬件設計參考和配套軟件驅動。致遠電子提供的配套評估底板均經過嚴格的EMC測試,可提供測試報告。此外致遠電子還會提供貼心的技術支持服務,諸如原理圖檢查、協助故障調試、特殊需求訂制等等,助您掃除產品研發途中的一切障礙。


          來源:



          關鍵詞: ZLG 嵌入式 ESD

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