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    ESD器件安全防護基本原理

    時間:2020-12-28 來源:sznbone 瀏覽次數:238

      這兒詳細介紹pcb設計手機上中較為常見的TVS管和壓敏電阻。

      一、ESD器件的關鍵技術參數

      1、較大工作頻率(Max Working Voltage) 容許長期性持續釋放在ESD維護器件兩邊的電壓(有效值),再此工作態度下ESD器件不通斷,維持高阻情況,反向泄露電流不大。

      2、擊穿場強(Breakdown Voltage) ESD器件剛開始姿勢(通斷)的電壓。一般地,TVS管姿勢電壓比壓敏電阻低。

      3、鉗位電壓(Clamping Voltage) ESD器件穿過最高值電流時,其兩邊展現的電壓,超出此電壓,將會導致ESD永久損害。

      4、泄露電流(Leakage Current) 在特定的交流電壓(一般指不超出較大工作頻率)的功效下,穿過ESD器件的電流。一般地,TVS管的反向泄露電流是nA級,壓敏電阻泄露電流是μA級,此電流越小,對維護電源電路危害越小。

      5、電容器(Capacitance) 在給出電壓、頻率標準下測出的值,此值越小,對維護電源電路的數據信號傳送危害越小。例如硅半導體材料TVS管的結電容(pF級),壓敏電阻的寄生電容(nF級)

      6、響應速度(Response Time) 指ESD器件對鍵入的大電壓鉗制到預訂電壓的時間。一般地,TVS管的響應速度是ns級,壓敏電阻是μs級,此時間越小,更能合理的維護電源電路中電子器件。

      7、使用壽命(ESD Pulse Withstanding) TVS技術性運用的是半導體材料的鉗位基本原理,在承受瞬時速度髙壓時,會馬上將動能釋放出來出來,大部分沒有使用壽命限定;而壓敏電阻選用的是物理學消化吸收基本原理,因而每歷經一次ESD惡性事件,原材料就會遭受一定的物理學損害,產生沒法修復的走電安全通道,會伴隨著應用頻次的增加特性降低,存有使用壽命限定。

      二、TVS管(硅半導體材料) 瞬態抑止二極管(Transient Voltage Suppressor)通稱TVS,是一種二極管方式的高效率維護器件,運用P-N結的反向熱擊穿原理,將靜電感應的髙壓單脈沖導進地,進而維護了家用電器內部對靜電感應比較敏感的元器件。

      以TVS二極管為例:當瞬時速度電壓超出電源電路一切正常工作頻率后,TVS二極管便產生山崩,出示給瞬時電流一個極低電阻器通道,其結果是瞬時電流根據二極管被引開,繞開被維護器件,而且在電壓修復標準值以前使被維護控制回路一直維持截至電壓。當瞬時速度單脈沖完畢之后,TVS二極管自動回復內容高阻情況,全部控制回路進到一切正常電壓。

      TVS管的無效方式關鍵是短路故障,但當根據的過電流很大時,也將會導致TVS管被爆裂而引路。 TVS管有單邊和雙重二種,單邊TVS管的特性與穩壓二極管類似,雙重TVS管的特性等于2個穩壓二極管反向串接,其I-V曲線圖特性圖見圖1,圖中技術參數注釋:

     ?、俜聪驍鄳B電壓(截至電壓) VRWM與反向泄露電流IR:反向斷態電壓(截至電壓)VRWM表達TVS管不通斷的最多電壓,在這一電壓下只能不大的反向泄露電流IR。

     ?、趽舸﹫鰪奦BR:TVS管根據要求的檢測電流IT時的電壓,它是表達TVS管導通的標示電壓。

     ?、蹎蚊}沖最高值電流IPP:TVS管容許根據的10/1000μs波的較大最高值電流(8/20μs波的最高值電流約為其5倍上下,8/20μs是界定IPP單脈沖波電流,請參照下面的圖2),超出這一電流就將會導致永久受損。在同一個系列產品中,擊穿場強越高的水管容許根據的最高值電流越小。

     ?、茌^大箝位電壓VC:TVS管穿過單脈沖最高值電流IPP時兩邊所展現的電壓。 ⑤正指導通電壓VF:TVS根據正指導通電流IF的壓力降。 除所述技術參數外,TVS管還有一個重要主要參數:P-N結電容Cj。

      三、壓敏電阻(MLV/MOV) 多層高層壓敏電阻(MLV)及氫氧化物壓敏電阻(MOV)運用ZnO等壓敏這種材質的壓敏特性,保持了對靜電感應的安全防護,壓敏電阻器的電阻器體原材料是半導體材料,當釋放于壓敏電阻器兩端電壓低于其壓敏電壓,壓敏電阻器等于10MΩ左右接地電阻;如在壓敏電阻器兩邊釋放超過壓敏電壓的過壓時,壓敏電阻器的電阻器驟降展現低阻態,進而把電荷迅速導走,合理地維護了電源電路中的其他電子器件不至于過流保護而受損。

      壓敏電阻選用的是物理學消化吸收基本原理,因而每歷經一次ESD惡性事件,原材料就會遭受一定的物理學損害,產生沒法修復的走電安全通道,會伴隨著應用頻次的增加特性降低,存有使用壽命限定難題。

      壓敏電阻兼容雙重維護,它的伏安特性是徹底對稱性的,見圖5,VW:一切正常工作頻率(Working Voltage)。IL:較大Vw工作中標準下的走電電流(Leakage Current)。壓敏電阻的無效方式關鍵是短路故障,但當根據的過電流很大時,也將會導致泵殼被爆裂而引路。

      四、TVS管和壓敏電阻運用場所 根據對TVS管和壓敏電阻的特性比照,依據分別的優勢,

      合適運用場所列下:

      1、與壓敏電阻較為,TVS管具備響應速度快、鉗位電壓誤差小、結電容小、反向泄露電流寸和無使用壽命限定等優勢,因此較合適于數據信號品質規定高、線走電規定小等插口的ESD安全防護, 例如髙速網絡信號傳輸線、鐘表線等。

      2、與TVS管較為,壓敏電阻的擊穿場強VBR和箝位電壓VC都相對性高,載流工作能力相對性強,具備更強的浪涌單脈沖吸收力,因此較合適于電源接口的ESD或浪涌安全防護。

      3、針對二者都合適的場所,考慮到價錢要素,采用壓敏電阻。

    FPC軟性電路板-黑色的不是三防漆,是電磁膜,用途:連接器轉接板

      PCBA基板有哪些常用的類型?

      1.FR-4板是一種環氧板,具有高的機械和介電性能、良好的耐熱性和防潮性以及良好的可加工性。

      2.鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板。一般來說,單個面板由三層組成,即電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。鋁基板常用于LED照明產品。有表里兩面,白色的一面焊接LED引腳,另一面呈現鋁的底色,一般涂上熱傳導凝膠與熱傳導部接觸。

      3、FPC板是用聚酰胺和聚酯薄膜作為基材的可靠性高,是優異的可撓性印刷電路板。具有密度高、重量輕、厚度薄、彎曲性能好等特點。

      用于手機、硬盤驅動器等高端產品中。 根據產品的用途不同,PCBA基板的選擇也不同,通常,越是高端產品使用的PCBA基板越高級,價格也高。


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