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凡亿专栏 | ESD支持4KVHBM参数怎么确定?跟打静电的电压是什么关系呢?
ESD支持4KVHBM参数怎么确定?跟打静电的电压是什么关系呢?

(1)首先大家需要明白ESD其实是属于我们EMS这一大项里面的

(2)EMC = EMI + EMS,所以ESD是属于我们EMC的内容

(3)所谓的ESD(Electrostatic Discharge)测试其目的是仿真操作人员或物体在接触设备时产生的放电以及人或物体对邻近物体之放电,以检测被测设备抵抗静电放电之干扰能力。

(4)人体放电模式(Human-Body Model, HBM)产生的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其他因素在人体上已累积了静电,当此人去碰触到IC时,人体上的静电便会导入到所接触的设备中。

(5)根据工业标准 (MIL-STD-883G method 3015.7)要求,其中人体的等效电容定为100pF,人体的等效放电电阻定为1.5KΩ。

(6)IEC 61000-4-2该标准规定了我们如何进行ESD测试以及其测设类型和等级,测试类型我们主要有接触放电和空气放电,其具体等级如下表格所示

图片1.png 

(6)IEC 61000-4-2该标准同样也规定了具体的ESD模拟人体模型其波形,如下图所示

图片2.png 

(7)上边描述的都是我们在EMC测试中的要求,那么跟我们IC内部其ESD等级有什么关系呢?这就涉及到了我们ESD静电系统设计的问题,一般针对于ESD而言,其分为内部ESD保护和外部ESD保护,内部ESD保护就是我们经常在数据手册能看到,其保护能力有限,而外部保护则是我们通过诸如TVS管等实现的静电防护;其实单单从ESD的角度而言,整个系统我们可以把他分为两部分,一部分是ESD环境不复杂的区域,如PCB板的中心区域的IC等,另外一部分是ESD环境比较复杂的区域,如通讯接口,如USB,百兆网,千兆网接口等

(8)内部保护其一般都是针对于人手触摸IC其I/O然后产生ESD对于IC进行的静电防护,其一般的模型都是2KV居多,IC其I/O口一般其内部都具有ESD防护机制在内在一定程度上是可以实现静电防护,这个时候就不需要外部防护

(9)外部ESD防护则是我们在诸如接口,触摸屏,按键,天线等因为摩擦生电所产生的静电进行的防护,一般我们都是通过具体的防护器件去实现ESD防护,一般都是TVS管居多

(10)那么从系统的角度而言,其ESD防护的设计在静电发生的时候,到底是内部ESD防护先启动还是外部ESD先启动呢?毫无疑问,我们肯定是外部防护先启动

图片3.png 

(11)另外我们经常会在IC的I/O口入口的地方串联一个电阻,其目的是干吗呢,其主要是还是满足我们系统的ESD防护设计?其实就像我们在老白硬件全系列里面跟大家分享EMS防护机制类似,不同的防护器件其响应时间不同,为了让外部防护优先响应,所以我们串联入电阻就是类似我们EMS防护机制中的退耦元件一样,加入电阻就可以让外部防护优先响应

图片4.png 

(12)更详细的内容可以参考老白硬件特训班:

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-21870440440.43.c3cb1839bIEpvV&id=631528631075

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