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[资料分享] 什么是ESD电容?

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一粒金砂(中级)

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发表于 2020-2-20 16:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

      一些片状电容专门用来吸收静电(ESD)。但是典型的防静电电容只不过是个普通的片状电容,一般直接放置在PCB的连接器上,其主要目的是吸收连接器上产生的静电,防止静电进入PCB,对PCB板子上的电子元件造成潜在的损坏。它们通常是阻值很小(最常见的是0.1uF),0603封装(足够大的物理尺寸,以避免静电击穿),中等电压(50V和100V是最常见)的MLCC电容。举个例子,如下面电路图所示,C3、C4和C5全都是防静电电容。

电路图

防静电电容常见于汽车和工业电子产品中, 这些产品是典型的高可靠性产品,并且通常要求PCB上每个连接器引脚都要经过重复的测试,以确保静电不会对其造成损坏。这类静电很常见,特别是在车辆/机器制造和维护过程中,如果电气连接器处于插拔状态。因为任何连接器的引脚实际上都是暴露在外面,以人为和机器产生的静电情况都很容易发生,因此所有额外放置电容和其他静电保护设备的成本都是值得的,它们可以避免灾难(特别是潜在的生命损失)或者即使
是昂贵的失效(例如,由于PCB上的一个IC被静电烧坏,不得不更换整个发动机控制单元)。

特殊用途的“防静电电容”通常只是从稍微不同的多层几何结构构建,使它们更抗击穿。价钱上,它们比较昂贵,但可以把更小的尺寸(如0402)片状电容放置在电路板上,以节省电路板空间。

那么为什么不是所有的连接器引脚都有防静电电容呢?PCB上的一些线路是不能承受额外的电容,因为它们通常是传送一些高速数字通信信号。在上面的图片中,RS485线路采用了TVS (低电容值) 保护方案,所以信号不会失真(变慢)。实际的电路板布局可能看起来像这样(图片由德州仪器 SLLA292A文档中提供)

电路板布局

例如,RS485相对于USB等设备的频率并不高,而且还有专门针对USB等设备的超低电容ESD解决方案。



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