Diseños y recomendaciones para mejorar la protección ESD.

Métodos de rectificación para interfaces externas.

Cuando se trata de protección ESD de interfaces externas, existen algunos métodos eficaces que se pueden adoptar. A continuación se ofrecen algunas sugerencias para la interfaz USB y el diseño de PCB para mejorar el rendimiento de la protección ESD.

Métodos de mejora para la interfaz USB:

Agregue chips ESD (como SRV05-4) a las líneas de señal USB D+ y D-, y agregue diodos TVS a las líneas eléctricas para brindar protección y evitar que las interferencias afecten el sistema.

Acerca de TVS (eliminador de voltaje transitorio):

TVS es un diodo de estado sólido diseñado específicamente para evitar que los voltajes transitorios de ESD dañen dispositivos semiconductores sensibles. Además, en comparación con los diodos Zener tradicionales, el TVS tiene un área de sección transversal de unión P/N más grande, proporciona una mayor capacidad de resistencia a alto voltaje y reduce la tasa de corte de voltaje.

Algunas sugerencias para el diseño de PCB:

1. Disposición de la fuente de alimentación DCDC:

En el diseño de la salida de la fuente de alimentación a través del inductor, el condensador de derivación y el condensador de almacenamiento de energía, los condensadores de derivación C14 y C13 deben estar lo más cerca posible de la salida del inductor. Es mejor tomar el voltaje después de pasar por el condensador C12. Esto ayuda a que el circuito filtre mejor y reduzca las interferencias.

2. Condensador de derivación de alta frecuencia:

Todos los condensadores de derivación de alta frecuencia que pasan a través de líneas eléctricas y líneas de señal deben conectarse a tierra cerca para reducir el impacto de las grandes corrientes ESD que ingresan al sistema del circuito y absorber mejor las interferencias.

3. Longitud de línea:

Las líneas de señal de restablecimiento y restablecimiento de fábrica deben mantenerse lo más cortas posible. Las líneas más largas son más difíciles de soportar la energía ESD, por lo que la longitud de la línea debe minimizarse durante el diseño de los componentes. Si no se puede evitar, se puede utilizar envoltura de tierra en ambos lados de la línea para reducir otras interferencias de señal y evitar reinicios innecesarios del chip. Además, se pueden agregar condensadores o resistencias al circuito para aumentar la resistencia interna y evitar señales de interferencia excesiva.

4. Cambiar línea de reinicio:

Para la línea de reinicio del interruptor, se puede agregar un circuito de filtro tipo π al circuito para eliminar mejor la interferencia externa y evitar que el chip se reinicie.

5. Fuente de alimentación:

Al alimentar el chip, las trazas de energía deben intentar fluir a través del capacitor primero y luego al chip para brindar protección.

6. Disposición del cable de tierra:

Al colocar cobre en el cable de tierra, debe evitar los ángulos rectos y tratar de usar esquinas mayores de 90°, porque las puntas en ángulo recto causarán interferencias y darán lugar a rutas de descarga inconsistentes.

7. Línea de comunicación:

La línea de comunicación debe pasar primero a través del dispositivo de protección y luego descargarse a través del tubo de protección contra rayos, el tubo de protección contra rayos debe conectarse a tierra lo más cerca posible y luego descargarse a través del TVS. Las líneas deben ser cortas y los bucles lo más pequeños posible para eliminar rápidamente las señales perturbadoras. Agregar un condensador en Y al cable de tierra puede descargar y eliminar rápidamente la electricidad estática.

8. Fuente de alimentación para MUC y otros chips:

La fuente de alimentación de MUC y otros chips debe separarse para evitar interferencias mutuas. Se puede agregar un circuito de filtro LC al circuito.

9. Diseño de tablero multicapa:

El diseño de placa multicapa puede mejorar en gran medida la resistencia del sistema a las descargas ESD. Coloque el primer plano de tierra lo más cerca posible de la capa de seguimiento de señal para compensar rápidamente las descargas transitorias de ESD.

10. Aislamiento eléctrico:

El aislamiento eléctrico también es un método para suprimir descargas electrostáticas. Se pueden agregar chips de aislamiento, optoacopladores, transformadores, etc. a la PCB, combinados con aislamiento de corte y blindaje, para suprimir eficazmente los impactos de descargas electrostáticas.

En conjunto, con respecto al diseño de interferencias electrostáticas ESD, el diseño de los planos de potencia, los planos de tierra y las líneas de señal son una de las medidas importantes en el diseño de protección ESD de PCB. Garantizar que estos diseños y recomendaciones se consideren plenamente puede mejorar significativamente el rendimiento de la protección ESD de su sistema.

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