用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器

 

隨著電子產(chǎn)品積集度 (integration) 愈來愈高、所包含的功能愈來愈多、且售價愈來愈低，電子產(chǎn)品所遇到電磁干擾的問題自然也就愈加嚴重。電子產(chǎn)品為了能做到重量輕、體積超薄、小巧的目標，以迎合消費者易于攜帶的需求，于是在電路板 (printed circuit board, PCB) 的設計上，便以高積集度為設計導向：采用相同功能、但體積或面積更小的元件，拿掉原本  (shielding)、改用更細的地線 (ground bus) 或更小區(qū)塊的地面 (ground plane) 用作接地……等。這些措施不僅能達到使產(chǎn)品更形輕巧的目的，更能減省許多產(chǎn)品開發(fā)的費用、以及量產(chǎn)以后的成本。

 

為了能有效解決電子產(chǎn)品電磁干擾的問題，并能兼顧靜電放電 (electrostatic discharge, ESD)防護的功用，可以采用具有靜電放電防護功能的電磁干擾濾波器 (EMI+ESD filter)。圖一所示，即為常見的 π 型低通濾波器。在 Input 及 Output端點之間的元件，可以是電阻 (resistor) 或是電感 (inductor) 元件。是要采用電阻還是電感，應視產(chǎn)品的實際應用所需而定。 

 

由于電磁干擾濾波器多應用于電子產(chǎn)品的輸出入埠 (input/output port)，π型 (π-model) 低通濾波器 (low pass filter, LPF) 架構(gòu)中的Input端點及Output端點對GND的電容，一般會采用靜電防護元件，以兼做靜電放電防護之用。

 

晶焱科技 (Amazing Microelectronic Corp., URL: www.amazingic.com) 在靜電放電防護技術上，早已累積了很豐富的經(jīng)驗與技術。其所開發(fā)應用于液晶顯示器 (liquid crystal display, LCD) 的電磁干擾濾波器產(chǎn)品 (EMI filter products for LCD display panel applications) 基本π型低通濾波器的Input與Output之間是采用電阻 (RI/O)  元件橋接，Input端點及Output端點對GND的電容則是采用雙向?qū)?(bi-directional)  的暫態(tài)電壓抑制器 (transient voltage suppressor, TVS)。所以，該系列產(chǎn)品除了可以提供良好的低通濾波效果之外，還擁有很好的靜電放電防護效果。 

 

在靜電放電防護方面，該系列產(chǎn)品中的暫態(tài)電壓抑制器具有極低的箝位電壓 (clamping voltage, Vclamp)、抗靜電防護效果更可高達 1 萬 7 千伏特以上 (IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。 

 

在靜電放電事件 (ESD event) 的高導通電流下，暫態(tài)電壓抑制器的箝位電壓愈低則愈能適時地被導通，以提供受保護電路免于遭受靜電放電的侵害而永久受損失效。圖三所示，即為利用傳輸線觸波產(chǎn)生系統(tǒng) (transmission line pulsing system, TLP system)  所量得的箝位電壓比較圖表。由圖表中可以清楚看到，晶焱科技 (AMC) 所開發(fā)應用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器，在 17 安培 (ampere, A)  的高靜電放電電流下，具有最低的箝位電壓，可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通路徑 (bypass path)。 

 

另外，根據(jù)IEC 61000-4-2 標準所制訂的規(guī)格，第放電模式 (contact discharge mode) 8千伏特 (kilo voltage, kV)、空氣放電模式 (air discharge mode) 15千伏以上的靜電放電防護能力。該系列產(chǎn)品提供接觸放電模式1萬7千伏特以上的靜電放電防護能力，明顯超出IEC 61000-4-2標準第所規(guī)定的需求數(shù)值許多。