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[技术心得]word版:电磁兼容问题综合解决方案大汇集 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2012-08-25
下面跟大家讲一下“企业级的ESD解决方案”。电磁兼容的三个特点,一是设备多,二是设备昂贵,三是理论方法比较多,不太好理解。企业级的解决方案,就是对企业里面具体的问题、具体的设备,用比较有效的仪器解决这个复杂的问题。怎样理解,然后在理解的基础上怎样用一些方面去解决,这是我们所关心的问题。
    
我今天主要讲静电,第一是静电的概述,第二是分析原理解析,第三是方法与仪器,第四是传导性ESD问题描述与解决方案,第五是辐射性ESD问题描述与解决方案。
任何东西都有一个原因,静电是什么?静电是静止的电荷,静电就是绝缘体的摩擦感应起电,这类的电荷即称为静电。静电放电的三个条件:一是电荷的积累,静电荷积累在绝缘体上;二是静电荷通过接触或感应转移到导体上。静电是距离比较近,电压比较大,所以放电必须要感应到导体;三是静电充满的导体接近金属器件,产生放电。

本次电路保护与电磁兼容研讨会 的主办方 中国电子展 (www.aidzz.com)、电子元件技术网(www.cntronics.com)和我爱方案网(www.52solution.com)!
静电危害对象,什么东西受静电的影响。第一,精密芯片,芯片越来越集成、微小,抗击电压也越来越小,极易受到静电电流影响。第二,MOS器件,MOS器件每条路径都有自己的放电特性,电位差超过路径间的绝缘物的介电强度,会发生介质击穿,从而损坏电路。第三,PCB板,ESD电流会直接通过电路板烧毁PCB上对ESD敏感的电路元件。第四,地线,ESD电流经过地线,若接地材质不良会产生高阻抗,形成高干扰电压,会使接地线路对工作电路造成干扰。对ESD敏感的器件还有微电子器件,分立半导体器件,电阻器基片,压电晶体以及薄膜电路等。
  
静电分析。ESD是一种高能量、宽频谱的电磁干扰,干扰途径主要有两种:一种是传导性ESD,主要是瞬间接触大电流造成产品内部电路的误动作或损坏。另一种是辐射性ESD,空间电磁场耦合,其上升时间短,频谱高达数百MHz,静电放电电流会激烈一定频谱宽度的脉冲能量在空间,产生的电磁场通过寄生电感或电容耦合进敏感电路。

资料参考自电子元件技术网的元器件知识库( http://www.cntronics.com/public/baike )栏目或是我爱方案网的知识堂( http://www.52solution.com/knowledge )频道以及深圳会展指南网 ( http://www.0755hz.cn/ )!
第二章,静电分析原理解析。传导性ESD分析原理,对静电电流在电路中防护主要使用一些保护器件,在敏感器件前端构成保护电路,引导或耗散电流。此类保护器件有:陶瓷电容、压敏电阻,TVS管等。
辐射性ESD分析原理,对于静电产生的场对敏感电路产生影响,防护方法主要是尽量减少场的产生和能量,通过结构和改善增加防护能力,对敏感线路实施保护。对场的保护通常比较困难,在改良实践中探索出了一种叫做等位体的方法。通过有效地架接,是壳体形成电位相同体,抑制放电。事实证明此种方式有效易于实施。
这是非接地、非导体外壳ESD,制造ESD地平面,电磁屏蔽。
防护静电的一般方法:减少静电的积累;使产品绝缘,防止静电发生;对敏感线路提供支路分流静电电流;对放电区域的电路进行评比;减少环路面积以保护电路免受静电放电产生的磁场的影响。前三条是针对直接放电,后两条是针对关联场的耦合。
人体模型,人体为什么放电?一是电容,它是个导体,放电是一个过程,所以这两个模型告诉你,人体有危害,放电。
  
第三章,静电测试方法与仪器。
第四章,传导性ESD问题描述与解决方案。
原创文章:"http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/196/sid/33"
【请保留版权,谢谢!】文章出自电子元件技术网。
问题:1、考虑电荷的泄流,改善电子产品的整体接地。2、考虑提高PCB板接地,改善电子线路的接地。3、对打击部分的敏感电路RS232串口电路改良。措施,改两线供电为三线供电,将PCB板接地与外壳和地线相连,使电荷能首先通过地线导出,对敏感点线路利用TVS管接地防护,提高其抗静电能力。结果,电子产品抗压提到5.8kv,电子产品抗压提高到7.9kv,电子产品抗压提高到了9.3kv。
串口电路改良,判定RS232串口9号脚为敏感点。9号脚点都有长导线引出,在工作状态下施加微弱电压,就会报警。选择有效地方式利用TVS管对其进行保护。所用TVS管型号为,P6KE6.8CA。如图对九号脚引出的长导线进行了接地改良。抗压大幅提高。
  
第五章,辐射性ESD问题描述与解决方案。某皮带秤的静电改良。某皮带秤在进行电磁兼容抗干扰测试静电放电项目中失败,其测试要求为接触放电6kv,空气放电8kv。现象是进行接触放电打击时存在放电,显示屏有异样,持续打击时会死机,有时可恢复。空气放电时显示屏也会有少许放电,然后死机。
考虑改善内壳的连接,利用扁铜带改良其链接。
显示屏周围为敏感地带,由液晶显示和控制电路两部分组成,电路复杂逐一整改不可取。在间隙中填充绝缘材料,提高放电介质强度,两板平行可视为电容器。电荷相同的情况下,电容增大,两板之间的放电电压将变小,从而其抗电压能力提高。测试发现接触放电能力有所提高,位于显示部分上方的薄膜电路通过了空气放电8kV测试。
将内壳与外壳绝缘,内壳不接地。使电荷积累在内壳表面,随着电荷的积累,内壳逐渐形成一个等位体,放电现象消失。经过以上整改皮带秤通过了接触放电6kV和空气放电8kV的测试。
若图片无法显示,原文地址是:http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/196/sid/33
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