手機需要更好的防靜電保護

  手機需要更好的防靜電保護

計算機的革命使得電子系統(tǒng)(計算機，外設等設備)之間的通信聯(lián)接越來越多，因此造成必需要處理的數(shù)據(jù)量大量膨脹。數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾室脖厝浑S之而提高，并將繼續(xù)不斷地提高。  

從歷史上來看，電子設備防突變電壓的保護隨電子技術的進步而改變。固態(tài)元件以前，電子真空管是電子設備的主要元件。這些電子真空管器件對靜電電壓，間接的閃電電壓，快速突變的電壓(EFT)，以及由電子設備本身產(chǎn)生的突變電壓表現(xiàn)出很好的承受能力。需要額外保護的器件不多。然而，隨著晶體管成為電子設備的主要器件以后，電子設備，比如現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理設備，由于靜電電壓的問題而變得越來越容易損壞。

電子設備對靜電電壓的敏感程度和電路尺寸越來越小有關。電路的物理尺寸減小，損壞這些電路中的元器件(例如，晶體管，互聯(lián)線，絕緣體等)所需要的能量也減小。結(jié)果，新一代產(chǎn)品中需要保護的電路也變得空前的多起來。

電子元器件發(fā)展到今天，電子信號和信息的傳輸方法也有了長足的進步。這就是，帶寬變寬了，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣雀吡?，信息的波形更復雜了。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，對于新的保護器件，維持電透明，不產(chǎn)生干擾信號，造成信號失真化，這是最基本的要求。

第一代防突變保護產(chǎn)品是要減輕直接受到雷電沖擊的效應，然而今天高電壓突變的源頭除了雷電以外還包括靜電放電、快速電壓突變(EFT)。相應的新的沖擊參數(shù)也已發(fā)生變化。例如：閃電突變的電壓和電流的上升時間比靜電放電的數(shù)值要低幾個數(shù)量級。

所以,很自然會產(chǎn)生這樣的問題:過去的電路保護器件能夠提供今天電路的最佳保護嗎？

Littelfuse解決方案

Littelfuse公司的脈沖保護抑制器采用可變電壓材料(VVM)，它隨著電壓的變化具有非線性的電阻，當電路正常工作時，靜電放電(ESD)抑制器的電性能是透明的。當ESD出現(xiàn)時VVM就變成導體，把ESD的能量從電路中旁路掉。在ESD能量消失以后，抑制器又回到很高阻值的關斷狀態(tài)。

脈沖保護抑制器的電容非常低，不會引起數(shù)據(jù)信號的衰減或蛻化。這對于要保護的高速數(shù)據(jù)傳輸線是最基本的要求。較高的電容會引起包括數(shù)字波形的失真等效應。

對防ESD保護元件來說，引線的電感也是要認真考慮的?？紤]到典型的ESD快速上升時間特點必須要采用高頻率的設計規(guī)則。引線的長度和印刷電路板引線的長度應降到最低值,以減少ESD抑制器和引線的電感數(shù)值。同樣由于封裝電感的存在,帶有引線和接合線的抑制器也能夠感應出電壓，所以好的保護電路很昂貴。

采用聚合體VVM，Littelfuse公司能夠提供各種不同尺寸和形狀的脈沖保護抑制器，每一個都進行了優(yōu)化,以滿足特殊設計的需要。我們的基于抑制器的產(chǎn)品可以有效的進行"無引線安裝。ESD脈沖能很簡單的旁路到設備的外殼地線上?；谝种破鞯漠a(chǎn)品也適用于空間不多的印制板，那里的ESD問題并不重要。在這種情況下把ESD抑制器封裝在一個連接器上，能夠降低成本，節(jié)省重新設計的時間。

如果連接器結(jié)構不是你所選擇的封裝形式，Littelfuse公司還提供各種表面安裝的脈沖保護抑制器，從單列器件到多列陣列器件。這些產(chǎn)品同樣可以適合工業(yè)標準的占位面積要求，或按客戶的特殊要求定制。例如：陣列器件可以做成SOT23封裝以適合用于兩列的保護器件，或者SO8封裝以適合用于七列的保護器件。也可以生產(chǎn)更小的非標準器件以節(jié)省印制板的空間。

分立的和陣列的脈沖保護抑制器應該安裝在盡可能靠近ESD源頭的地方(印制板的邊緣)，記住這一點是很重要的。因為它們是無引線的器件，沒有引線框架和接合線，它們對"過沖電壓的貢獻是最低的。

脈沖保護抑制器的主要性能30

雙向;

最快反應時間，小于一個毫微秒;

最低電容，小于一個微微法;

鉗位電壓對ESD能量足夠低；

24V DC;

有多種結(jié)構(直接焊在印制板上的和基于連接器的元件);

低電感的封裝;

從1Hz到1GHz的平滑頻率特性，截止頻率(3dB點)大約為3GHz(假定源阻抗為150歐姆);

可以使設備符合ESD指標(IEC 1000-4-2, MIL-STD 883); 

經(jīng)久耐用，沖擊次數(shù)大于10000次，性能沒有退化。

典型應用

由于ESD的影響，有很多電路需要保護，包括視頻、鼠標、鍵盤、計算機I/O接口、打印機、網(wǎng)絡接口、音頻元件、商用機器的通訊口以及其它有敏感IC的產(chǎn)品。

什么是IEC 1000-4-2

正如前面提到的，用來選擇較好防ESD保護的因素之一就是受到ESD危害的設備的敏感性。這個重要的指標是IEC 1000-4-2, 或者 EN61000-4-2。

由國際電工委員會(IEC)制定的標準IEC 1000-4-2提供了ESD的波形和能量水平的定義，以及測試電子設備受到ESD多次嚴重沖擊的能力的方法。圖6表明了由標準IEC 1000-4-2定義的ESD波形和測試能量等級(接觸放電)。由于空氣放電測試而不是接觸放電，具有可重復操作性，因此是更好的測試方法。

這些測試標準為測試工程師提供了向被測試設備(EUT)注入可重復測試脈沖的方法和根據(jù)ESD的存活性來進行評估。正如圖6所表示，有幾種測試能量等級可用來決定EUT對ESD的免疫程度。

不管測試能量等級如何選擇，ESD脈沖都要在正常工作下注入到正在測試的設備(EUT)中測試,并連續(xù)進行十個脈沖，在極性上以最敏感的方式加在EUT中。如果EUT在進行測試以后沒有永久性的損害或者性能上的反常，那么它就通過了IEC 1000-4-2的測試。

當前，如果電子設備制造商想把設備賣到歐共體市場去，那么需要證明他們的設備能夠經(jīng)受起IEC標準測試。如果不能滿足IEC 1000-4-2測試的標準，他們就要受到起訴，在美國也是這樣的情況。

作為電路保護技術的領先者，Littelfuse公司正在介紹連接器結(jié)構和表面安裝系列的脈沖保護ESD抑制器，以滿足各個不同IEC 1000-4-2測試能量等級的客戶需要。