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#申请原创# 电子设备容易受到静电放电的影响，因此在进行产品开发时需要采用相应的ESD设计指南，以确保所开发的产品免受其影响。特别是对于一些人体可以接触到的产品而言，当产品的用户接触产品的外部端口时，即使用户了解ESD，也一般不会采取任何预防措施。因此，有必要为产品可能存在的任何外部端口提供全面保护。 目前制造的电子设备通常需要承受8kV接触放电（即8kV静电通过静电放电点直接放电到产品）或15kV空气放电（其中15kV静电放电点靠近产品并通过气隙放电）。 ESD设计方法 用于保护任何外部输入/输出线路上的设备的ESD设计指南的关键是防止电压上升到超过会损坏接口设备的承受水平。这可以使用将最大电压钳制在刚好在最大操作极限电压之外的电路来实现。通常，这可能刚好高于轨电压且刚好低于零伏电平。 可用于钳位电压的典型电路在输入线到电压轨和地之间采用反向偏置二极管。此ESD保护电路必须确保输入线上的电压偏移受到限制。二极管还必须具有比较低的电容，以确保输入线上的频率响应/数据速率和其他输入参数不受影响。 电路的工作非常简单，二极管D1和D2在正常工作条件下反向偏置。但是，如果出现异常的将输入电压升高到轨电压以上的脉冲，则顶部二极管D1将导通。同样，如果电压低于接地电压，另一个二极管D2将导通。使用普通信号二极管（假定二极管正向导通压降是0.5V），在第一次分析中可能预期输入线上的最大电压偏移可能高于电源轨+0.5V，低于地-0.5V。 静电放电的典型响应曲线由IEC61000-4-5定义，它模拟了典型的静电放电曲线。波形的上升时间约为1ns，电流水平峰值为30A。为了抑制这些电压，需要非常有效的钳位电路。对于TVS二极管而言，其钳位电压的近似值可以近似如下： 嵌位电压=击穿电压+动态电阻*电流 除了正确设计电路本身以抑制ESD外，印制电路板的PCB设计和布局也非常重要。 避免电路环路：线路中的环路会因感应而产生不需要的电流。这会降低电路的抗干扰性能，对于ESD保护而言，因为不需要的电流尖峰（以及电压）可以感应到任何环路中，所以应注意确保不存在环路。 利用好印制电路板中的接地层：减少接地环路的一种方法是在印制电路板内使用接地层。这将使任何信号都能有效接地，并减少接地环路产生的可能性。 减少线路长度：任何走线都可以充当天线。由于ESD脉冲的上升时间非常短，任何天线都能够接收高压尖峰信号。通过减少线路长度，接收到的辐射能量水平将降低，静电放电产生的尖峰也会降低。 减少保护电路周围的寄生电感：许多电子电路都包含ESD保护电路。这些只有在寄生电感水平较低时才有效。PCB设计产生的寄生电感可以通过保持该区域的线路长度特别短并增加走线宽度来减少。 避免在PCB板边附近走敏感走线：明智的做法是让任何敏感线路远离这些板边区域。虽然输入和输出线通常需要途径PCB边缘，但是走线时尽可能让它们尽快远离板边。
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