在电子设备的研发和生产中,静电放电(ESD)的存在,会导致设备故障,甚至对电路造成永久性损害,因此许多工程师针对ESD干扰路径,解决ESD问题。
1、高电场容性耦合路径
静电放电时,初始的电场能够以容性耦合的方式影响表面积较大的网络。在离ESD电弧约10cm处,即可产生高达几KV/m的电场。此路径下,干扰源与邻近导体间形成的寄生电容是关键因素。干扰电流I可通过公式I=C*dv/dt计算,其中C为寄生电容,dv为脉冲电压,dt为脉冲的上升时间。此电流流过电路时,将产生脉冲电压,可能导致产品故障。
2、强磁场感性耦合路径
ESD电弧还会产生一个强度高达1至几百兆的磁场。在离ESD电弧约10cm处,磁场强度可达几十A/m。此路径下,瞬态磁场经过电路中的环路时,会在环路中产生感生电动势U,其大小可通过公式U=Su0ΔH/Δt计算,其中S为环路面积,u0为空气磁导率,ΔH为磁场强度的变化量,Δt为ESD电流的上升时间。感应电压随后可能通过容性耦合进入产品内部,造成干扰。
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