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ESD/EMI/EMC电路设计技巧——对ESD进行静电屏蔽防护


对ESD进行防护的最好方法,是敏感器件进行静电屏蔽和磁场屏蔽,静电屏蔽可用导电良好的金属屏蔽片来阻挡电场力线的传输。
      一般有了静电屏蔽,磁场屏蔽就不再是十分需要的了,因为当高频磁力线穿过金属屏蔽片时,会在金属屏蔽片中感应产生回路电流(涡流),此电流产生磁场方向正好与干扰磁场的方向相反,两者虽然不能完全抵消,但可以互相抵消大部分,从而同样可以降低磁场产生的干扰。图10 是对ESD 进行静电屏蔽防护的原理图。

QQ截图20160524090348.png 
                                 图10
    这里需要特别说明的是,对ESD 进行静电屏蔽防护的金属屏蔽片是可以不需要接地的。经屏蔽之后,在屏蔽片与大地之间就会增加一个分布电容C02,C02对C011 在C012、C03 产生的电压起到分压作用,因此,C02 与C012、C03 之比,越大越好,而C01=C011+C012=2C012(假说C011=C012)。加大C02 要尽量加大屏蔽片的有效面积,而减小C01,则应该尽量让A 远离测试探头和机壳,并把敏感器件A 置于公共地的包围圈之中。金属屏蔽片一般选用如过滤嘴香烟包装盒中的锡箔片最为简便。
小结
ESD 属于共模浪涌放电,如果电子产品内部电路不与大地联接(如三类电子产品),如采用TVS 器件对电子产品中的敏感器件进行ESD 防护,一般作用都不大,对ESD 防护最有效的方法是采用静电屏蔽。对敏感器件进行静电屏蔽的金属屏蔽片一般都不需要接地,只需在敏感器件的上下贴装金属薄膜即可。静电无处不在,一般,电子设备的体积越大,在进行ESD测试时,就越容易过关,主要原因是PCB线路板的导电面积越大,其对地的分布电容也越大,当带电物体在进行电荷转移时,在同样电位的条件下,需要的电荷就会增加;而一些体积较小的便携式小型电子产品(如手机),则在进行ESD测试时可能很难过关,不过,对小型电子产品进行静电屏蔽也比较容易,只需在机壳上面贴一层薄薄的导电薄膜(或涂一层可导电的油漆)即可,因此,对敏感器件进行静电屏蔽是小型电子产品对付ESD测试比较常用的方法。
2021-03-11
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