造就產品更牢靠的電路保護方法
幾乎所有電子OEM領域的功能密度正在日益增長,使寶貴的硅片更易于受到真實世界的損害。采取花錢較少的簡單措施,就可以保護您的產品和您公司的聲望,還能在極端情況下保護您的客戶。
要點
產品的聲譽依賴于產品的牢靠性。
在確定一個瞬變保護電路之前,要比較你的電路對漏電流和并聯(lián)電容的容限。
要將候選保護器件的速度與你打算預防的瞬變的合理模型進行比較。
要提防在沒有瞬變源模型和測試方法的情況下就規(guī)定瞬變耐受電平的IC制造商。單單瞬變耐受電平是不能說明什麼問題的。
閃電與 ESD 脈沖也是難以測量的,其幅度變化范圍很大。各工業(yè)部門都開發(fā)并推廣了各種瞬變源的標準與試驗方法。這些標準盡管在一些重要方面（例如電荷存儲與源阻抗）可能各有不同,但在瞬變對在其它情況下不會令人懷疑的電路的危害是如何出現(xiàn)的原理上卻是一致的（表 1）。這種表格式的數(shù)據(jù)反映的情況是不全面的：瞬變波形不是方波,但上升時間呈快速指數(shù)型,下降時間則是緩慢的指數(shù)型,在峰值波幅處幾乎沒有停留時間。
對于任何易受瞬變影響的給定節(jié)點來說,其保護方法必須同時滿足幾個要求。這種保護方法必須能將被保護節(jié)點箝位在安全電位上。因此,一個合適的保護器件因其保護的電路類型不同而有所不同。保護器件對于瞬變上升沿的響應必須足夠快,以保持節(jié)點電壓低于損壞閾值。低電感并聯(lián)器件和低電容串聯(lián)元件都有助于滿足這一要求,但條件是印制電路板的設計要采用良好的高速布線技術來實現(xiàn)保護網絡。最后,這種保護方法要么必須能吸收瞬變產生的能量,要么必須使該能量在瞬變源阻抗上耗散掉。由于這一原因,OEM 設計師不能總是依賴于半導體的片上保護單元,而常常必須增加電路板級的保護元件。因此,對某一給定的瞬變類型來說,確定其保護方法的第一步就是計算電路必須吸收的總脈沖能量。另外還要考慮可能的重復頻率與升溫時間常數(shù),以保證箝位元件在關鍵時刻不過熱。
最經常受影響的節(jié)點是一個系統(tǒng)中暴露在外的端口,其中包括電源入口和信號 I/O 。這些節(jié)點可能還包括接近絕緣表面的一些內部節(jié)點,鍵盤和顯示器中的情況就是這樣。瞬變未必產生于某
