esd维护电路设计
ESD 的损害。ESD基本上能够分为三种类型，一是各种机器引起的ESD，二是家俱移动或设备移动引起的ESD，三是人体触摸或设备移动引起的ESD。这三种种 ESD关于半导体器材的出产和电子产品的出产都十分重要。电子产品在运用进程最简单遭到第三种ESD的损坏，便携式电子产品特别简单遭到人体触摸产生的 ESD的损坏。在一般状况下ESD会损坏与之相连的接口器材，另一种状况是遭受ESD冲击后的器材或许不会当即损坏，而是功用下降导致产品过早呈现毛病。
静电放电(ESD)会给电子产品带来丧命的损害，它不只下降了产品的可靠性，添加了修理本钱，并且不契合欧洲共同体规则的工业规范EN61000-4-2，产品就不能够在欧洲出售。所以电子设备制造商一般会在电路设计的初期就考虑ESD维护。本文将评论ESD维护电路的几种办法。
一个问题是RS-232接口电路中接纳器对发送器产生穿插串扰。同类产品RS-232接口电路中的ESD维护结构或许对某种波形的ESD或某个ESD冲击电压失效，通过ESD冲击后在接纳器输入端和发送器输出端之间构成通路，然后导致接纳器对发送器产生交调(图1)。假如RS-232接口电路中有关断电路，那么关断期间通过ESD冲击后更简单产生交调。产生交调后将导致通讯失利，并且即便关断作业状况下发送器仍有输出，导致关断失效，使对方RS-232处在接纳状况。
当集成电路(IC)饱尝ESD时，放电回路的电阻一般都很小，无法约束放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻简直为零，构成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流，流入相应的IC管脚。瞬间大电流会严峻损害IC，部分发热的热量甚至会消融硅片管芯。ESD对IC的损害还包含内部金属衔接被烧断，钝化层遭到破坏，晶体管单元被烧坏。ESD还会引起IC的死锁(LATCHUP)。这种效应和CMOS器材内部的相似可控硅的结构单元被激活有关。高电压可激活这些结构，构成大电流信道，一般是从VCC到地。串行接口器材的死锁电流可高达1A。死锁电流会一向坚持，直到器材被断电。不过到那时，IC一般早已因过热而烧毁了。ESD冲击后或许存在两个不易被发现的问题，一般用户和IEC测验组织运用传统的“环路反应办法”和“刺进办法”进行测验，一般检测不出这两个问题。
另一个问题是RS-232接口电路对电源产生反向驱动。某些RS-232接口电路中的ESD维护结构通过ESD冲击后或许在输入端与供电电源VCC之间构成电流通路(图2)，对供电电源产生反向驱动。假如供电电源没有吸入电流的才能(一般来讲电源输出回路里有一个正向二极管)，这将导致电源电压VCC上升，然后损坏RS-232接口电路和体系内的其它电路。因为RS-232接口电路输入端的电压在5V到25V之间，使VCC有或许高于9V，超出电源电压的最大规模而烧坏电路。ESD维护电路最有用的维护措施是介质阻隔：用绝缘介质把内部电路和外界隔脱离。1mm厚的一般塑料如PVC，聚酯或ABS能够维护8KV的ESD。可是实践的介质不或许没有空隙和接缝，所以资料的蠕变和空隙间隔十分重要。LCD显示屏，触摸屏等都有很厚的边角(12mm)阻隔内部电路。 ESD维护的第二个办法是屏蔽，避免大的ESD电流冲击内部电路。ESD冲击金属屏蔽外壳时，开端几毫秒会比维护地电压高出许多，屏蔽外壳电压会跟着ESD电荷的搬运而下降，所以开端的几毫秒内会对内部电路产生二次ESD冲击，所以只是运用外部屏蔽还不行，内部电路与屏蔽外壳有必要共地，或许把内部电路进行介质阻隔。电气阻隔也是按捺ESD冲击的一种有用办法，PCB板上装置光耦合器或许变压器，尽管不能彻底消除ESD的冲击，可是结合介质阻隔和屏蔽能够很好的按捺EDS冲击，光耦合器和变压器特别合适电源部分。信号通路最好的阻隔是光纤，无线和红外线办法。
在信号通路上运用的另一种维护办法是在每条信号线上外加阻容组件。串联电阻能够约束尖峰电流，并联到地的电容则能约束瞬间的尖峰电压。这样做的本钱低，可是防护才能有限。ESD的破坏力在必定程度上得到按捺，但仍然存在。因为阻容组件并不能下降尖峰电压的峰值，只是是减少了电压上升的斜率。并且阻容组件还会引起信号失真，致使约束了通讯电缆的长度和通讯速率。外接的电阻/电容也添加了电路板面积。另一种广泛运用的办法是外加电压瞬变按捺器或 TransZorb二极管。这种防护十分有用。但仍有一些缺陷：外加器材仍会添加电路板面积;防护器材的电容效应会添加信号线的等效电容;本钱较高。选用内部集成ESD防护功用的串行接口器材是一种有用的办法。这种器材比一般无防护功用的器材价格要高，但添加的费用比起外加防护二极管的费用要低。内部集成的ESD防护电路不会添加任何输入输出管脚的等效电容，也节省了电路板面积。Maxim公司近几年开展了集成ESD防护技能，能够供给全系列的ESD防护串行接口器材，包含与规范器材彻底兼容的产品。Maxim公司还将相同的技能应用到仿真开关和开关去抖产品中。所有这些器材的ESD防护才能都契合±15kV
IEC1000-4-2(气隙放电)，±8kV IEC1000-4-2(触摸放电)，±15kV人体模型(HBM)测验规范。
Maxim公司的ESD维护技能欧洲共同体所规则的ESD维护有严厉的测验规范：±15kV ESD人体形式测验规范;±8kV
ESD IEC 1000-4-2触摸放电形式测验规范;±15kV ESD IEC
1000-4-2空气空隙放电形式测验规范;±4kV ESD IEC
1000-4-4电气快速瞬变/猝发形式测验规范。其间，IEC
1000-4-2与±15kV人体形式测验规范之间的首要不同在于峰值电流;相同电压下，IEC
1000-4-2冲击的吸收电流要比人体形式高出5倍以上。±4kV ESD IEC
1000-4-4电气快速瞬变/猝发形式测验规范是仿真产生开关和继电器的电弧放电成果。MAXIM器材可供给±4kV的维护：两倍于IEC
1000-4-2触摸放电、IEC 1000-4-2空气隙放电以及IEC
1000-4-4快速/瞬变/脉冲重复上述过程;5、分别在正常作业状况，关断状况和断电状况下重复测验。保证到达ESD维护的测验规范，且不产生交调与反向驱动问题。
1000-4-4规范的±2kV指针。
因为各个器材的ESD门限不同，每个器材在正常作业状况，关断状况和断电状况的ESD门限不同，所以Maxim公司严厉依照如下过程进行测验：1、从±200V开端，每次添加500V对每个器材都用不同极性的电压冲击10次;2、每次冲击后，查看电源电流以保证器材没有闭锁，查看发送器和接纳器是否作业正常;3、重复上述过程，直到器材损坏或到达ESD测验者的约束要求;4、用人体办法、IEC.
