Có một số phương pháp để làm và một cách tiếp cận thành công thường đòi hỏi một vài trong số chúng cùng một lúc. Họ đang:
Sử dụng một tia lửa điện trên chính PCB. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng hai miếng đệm hình kim cương trên PCB cách nhau khoảng 0,008 inch hoặc ít hơn. Điều này không thể được bao phủ trong sellermask. Một miếng đệm được kết nối với GND (hoặc tốt hơn là mặt đất khung gầm) và cái còn lại là tín hiệu bạn muốn bảo vệ. Đặt cái này ở đầu nối nơi nó đến. Khoảng trống tia lửa này thực sự không hoạt động tốt vì nó chỉ có thể làm giảm điện áp ESD xuống còn khoảng 600 volt - cho hoặc lấy RẤT NHIỀU vì độ ẩm và bụi bẩn trên PCB. Mục đích số 1 cho việc này là để loại bỏ khả năng tia lửa nhảy qua các thiết bị bảo vệ khác như điốt và điện trở. Bạn không thể sử dụng một tia lửa điện một mình và mong muốn mọi thứ hoạt động.
Một ví dụ về khoảng cách tia lửa PCB.
Nguồn NXP AN10897 Hướng dẫn thiết kế cho ESD và EMC. vòng quay 02 (hình.33 bên trong).
Một loạt điện trở giữa tia lửa và các thành phần nhạy cảm của bạn. Điện trở này phải càng lớn càng tốt mà không can thiệp vào tín hiệu của bạn. Đôi khi tín hiệu của bạn sẽ không cho phép bất kỳ điện trở nào, hoặc đôi khi bạn có thể thoát khỏi thứ gì đó lớn tới 10K ohms. Một hạt ferrite cũng có thể hoạt động ở đây, nhưng một điện trở được ưu tiên nếu có thể bởi vì một điện trở có hiệu suất dễ dự đoán hơn trên một dải tần số rộng hơn. Mục đích của điện trở này là để giảm dòng điện từ cành, có thể giúp bảo vệ điốt hoặc các thiết bị khác.
- Điốt bảo vệ (một kết nối tín hiệu của bạn với GND và một tín hiệu khác với VCC). Chúng hy vọng sẽ chuyển bất kỳ gai nào cho máy bay hoặc mặt đất. Đặt các điốt giữa các thành phần nhạy cảm của bạn và điện trở loạt của bạn từ # 2. Bạn có thể sử dụng TVS ở đây, nhưng điều đó không tốt như điốt bình thường.
- Giới hạn 3 nF giữa tín hiệu của bạn và GND (hoặc Khung gầm) có thể giúp hấp thụ rất nhiều bất kỳ sự tăng đột biến nào. Để bảo vệ tốt nhất cho ESD, hãy đặt nó giữa điện trở sê-ri và chip. Để lọc EMI tốt nhất, đặt nó giữa điện trở và đầu nối của bạn. Tùy thuộc vào tín hiệu của bạn, điều này có thể không hoạt động tốt. Nắp này và điện trở sê-ri sẽ tạo thành bộ lọc thông thấp có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng tín hiệu. Hãy ghi nhớ điều đó khi thiết kế mạch của bạn.
Mỗi tình huống có thể sẽ yêu cầu một sự kết hợp khác nhau của 4 điều này.
Nếu đầu vào ADC của bạn khá chậm thì tôi sẽ sử dụng khe hở tia lửa, điện trở 500 đến 1k và có thể là nắp. Nếu bạn có chỗ trên PCB thì điốt cũng sẽ không tệ (nhưng vẫn quá mức cần thiết).
Hãy để tôi giải thích về khoảng cách tia lửa trong giây lát. Giả sử rằng một điện trở trong gói 0402 là tất cả sự bảo vệ mà bạn có, và tăng đột biến. Ngay cả khi điện trở đó là 1 meg ohm, gai có thể nhảy qua điện trở nhỏ đó (bỏ qua điện trở một cách hiệu quả) và vẫn giết chết chip của bạn . Do khoảng cách trong khe hở tia lửa nhỏ hơn khoảng cách giữa các miếng đệm của điện trở, nên cành cây có khả năng nhảy qua khe hở tia lửa điện hơn so với điện trở. Tất nhiên bạn chỉ có thể sử dụng một điện trở có khoảng cách nhiều hơn giữa các miếng đệm, và trong một số trường hợp, điều đó vẫn ổn, nhưng bạn vẫn có năng lượng mà bạn phải đối phó. Với một khoảng trống tia lửa, bạn làm tiêu tan một phần năng lượng ESD đó, mặc dù bạn không tiêu tan nó đủ để làm cho nó lành tính. Và tốt nhất của tất cả, họ là MIỄN PHÍ!