項(xiàng)目中由于成本的考慮,對(duì)抗ESD的器件不會(huì)全部選擇TVS,轉(zhuǎn)而用便宜的MLCC電容代替。典型的防靜電電容不過是個(gè)普通的片狀電容,為什么能防ESD呢,原理是什么?
以IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)人體靜電模型(HBM)為例,下圖是靜電發(fā)生器等效模型。Vx是合成電壓,Cx為待測件DUT(Device under test),Rc為充電電阻,Cd為充電電容,Rd為放電電阻。簡單的工作原理就是:充電開關(guān)1閉合,放電開關(guān)2斷開,高壓電源Vd通過Rc對(duì)Cd充電;充電開關(guān)1斷開,放電開關(guān)2閉合,Cd儲(chǔ)存電荷對(duì)DUT放電。 到此可以發(fā)現(xiàn)電容對(duì)抗靜電的原理就是能量的轉(zhuǎn)移,將Cd儲(chǔ)存的能量瞬間轉(zhuǎn)移到放電時(shí)的Cd和Cx上面。
一般而言,對(duì)于電源等速率不高的連接器輸入端通常會(huì)使用Cx=100nF/50V規(guī)格的電容。IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn) Cd=150pF,Rd=330Ω,根據(jù)Q=CU,試驗(yàn)等級(jí)8KV時(shí),我們來驗(yàn)證下容值和額定耐壓值是否符合要求。
1. Cx=100nF
Vx = Cd * Utest / (Cd + Cx) =150pF*8KV/(150pF+100nF)= 11.98V < 50V
2. Vx Rated Power =50V
Cx = Cd * ( Vx - 50 ) / 50 = 150pF * ( 8KV - 50 ) / 50 = 22.5 nF < 100 nF
Cx,Vx的最小值均不超過Cx=100nF/50V,滿足ESD電容選型要求。對(duì)于更高級(jí)別的ESD放電電壓可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算即可。