以前接觸的都是大設備,去年公司準備上馬一些手持式的小設備,此類設備無法進行防靜電接地處理。剛開始接觸此類設備的時候,非常困惑,很長一段時間沒有想通此類設備在打靜電時,靜電放電路徑是什么?現把自己的一些想法寫下來,與大家分享,有可能我的想法不對,歡迎討論指正。
我們簡化抽象放電實驗裝置電路,把EUT簡化為一張銅皮(靜電放電是共模干擾,無論EUT內的PCB是幾層板,在此把它當作一個整體看待。):
EUT內PCB上的銅皮和水平耦合板構成一個電容:
靜電放電其實就是對“EUT和耦合板形成電容”的充電過程,充電時,會在有阻抗的地方產生電壓降。
那么,如何保護EUT不被靜電打到?如果設備沒有裸露的金屬,我們可以提高設備外殼的絕緣,阻止靜電放電的產生;如果設備有裸露的金屬,應盡量保證PCB地平面的完整性,減小地平面上的阻抗,必要時可以增加外屏蔽層,由于外屏蔽的阻抗更小,大部分靜電順著外屏蔽放電,從而保護了EUT。
手持設備外靜電屏蔽的工作機理如下:
外屏蔽取代EUT,和耦合板之間形成電容,靜電放電經過外屏蔽而不是EUT,從而保護了EUT。
雖然EUT和外屏蔽是連接在一起的,但靜電只聚集在金屬的表面,也就是說靜電只聚集在外屏蔽的外表面,EUT上是沒有靜電的。
上圖中,如果要靜電保護EUT的上部,在EUT的上面也應該有外屏蔽。外屏蔽最好包裹整個EUT,進而保護EUT的全部側面,一般來說,對EUT的每個側面都需要打靜電。
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原文標題:手持設備靜電放電實驗放電路徑分析(20171128)
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