切換式電源的靜電放電能力防制技術(shù)
1) 訊號失真:在IC或電子電路里,可能透過(guò)PCB板或組件,將靜電放電釋放的瞬時(shí)能量耦合到內部電路,造成訊號干擾,誤觸而造成訊號失真,像是保護線(xiàn)路誤動(dòng)作。
2) 組件損壞:針對半導體組件,像MFET,Diode等切換開(kāi)關(guān),可能會(huì )因靜電放電所產(chǎn)生的高電壓或電流擊穿組件,或是連續的瞬時(shí)突波電流在P-N接面造成熱效應損壞組件(heat breakdown),也有可能因距離太近,讓電場(chǎng)耦合經(jīng)由非預期的路徑而造成組件損壞。
ESD防制方法
在做電路初期規劃設計時(shí),若能先將ESD相關(guān)對策放入,則能事半功倍,而在ESD一開(kāi)始的防制部份,最重要的是建立疏導路徑。
切換式電源供應器大多以絕緣材質(zhì)的外殼密封,或是有鐵殼做包覆,因此對外裸露的部份只有接地鐵殼與輸出導線(xiàn),提供了靜電放電測試時(shí)的測試點(diǎn)。一般三線(xiàn)輸入時(shí),需要從輸出端開(kāi)始預留一條疏導路徑回到輸入端的地,若是兩線(xiàn)輸入(輸入沒(méi)有地線(xiàn)),則需從輸出端預留疏導路徑回到輸入側的火線(xiàn)或中性線(xiàn)。
跨接于一二次側的組件,包括光耦合器,Y 電容與變壓器,當二次的電荷增加時(shí),此三個(gè)組件會(huì )等效將二次側的電荷回到一次側,通常流過(guò)Y電容的電荷會(huì )較多,因其容量?。ā?700pF),高頻時(shí)的阻抗低,因此一般疏導路徑會(huì )以Y電容兩端定為一二次側快速放電路徑。
在所規劃的疏導路徑上要盡可能避開(kāi)半導體組件,以防因電荷的累積造成零件的損壞。
以通嘉科技PWM IC LD7538設計的返馳式切換式電源為例,圖三紅色圖標為其疏導路徑,且為三線(xiàn)式輸入電源,若一次側的地與二次側的地直接相連,則電荷由二次側輸入時(shí)可快速藉由一次的地疏導。
圖三
圖四為二線(xiàn)式輸入電源,若一次側沒(méi)有地的回路,則電荷需由輸入的火線(xiàn)或中線(xiàn)做疏導,因此將二次側的地直接接至Y電容二次側的地,再將Y電容的地盡量的靠近橋式整流端的地,再回到火線(xiàn)或中線(xiàn)。
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