Kuidas lahendada ESD probleemi kaitsvate mobiiltelefonide elektrostaatilise tühjenemisega
Staatiline elekter on kõikjal ja mobiiltelefonide elektrostaatilise tühjenemise ESD probleemi ei saa eirata. See võib põhjustada mobiiltelefoni ebahariliku töö, krahhi või isegi kahjustusi ja põhjustada muid turvaprobleeme. Seetõttu sundis Hiina enne mobiiltelefoni käivitamist võrgutesti ja võrgutesti nõudma selgelt ESD-d ja muid hüppelisi teste. Nende hulgas peab kontakti tühjendus olema% 26, # 177; 8kV staatiline elekter, õhku tuleb tühjendada% 26; # 177; 15 kV staatiline elekter on normaalne, mis seab ESD käepaela tootja ESD disainile kõrgeid nõudeid.
Kuidas lahendada ESD probleeme mobiiltelefonides?
1, mobiiltelefoni PCB kujundus
Trükkplaadid on suure tihedusega plaadid, tavaliselt 6-kihilised. Tiheduse kasvades on trendiks kasutada 8-kihilisi plaate ja nende kujundamisel tuleb alati arvestada jõudluse ja pindala tasakaalu. Ühelt poolt: mida suurem on ruum, seda rohkem saab komponentidele ruumi panna. Samal ajal, mida laiem on rea laius ja reavahe, seda kasu on EMI-le, helile, ESD-le ja muudele aspektidele. Teisest küljest on mobiiltelefoni kompaktne suurus trend ja vajadus. Seetõttu peate projekteerimisel leidma tasakaalupunkti. ESD probleemi osas on paljudes kohtades, millele projekteerimisel tähelepanu pöörata, eriti seoses GND juhtmestiku ja liinimomendi kujundamisega.
PCB-kujunduses arvestatavad punktid:
(1) PCB plaadi serva (sh piiri kaudu läbitav ava) ja muude juhtmete vaheline kaugus peaks olema suurem kui 0,3 mm;
(2) PCB plaadi servad on eelistatult ümbritsetud GND jälgedega;
(3) GND ja muude juhtmestike vaheline kaugus hoitakse 0,2 mm ~ 0,3 mm;
(4) Vbati ja muude juhtmete vaheline kaugus hoitakse vahemikus 0,2–0,3 mm;
(5) Oluliste joonte (nt Lähtestamine, Kell jne) ja muude juhtmete vaheline kaugus peaks olema suurem kui 0,3 mm;
(6) kaugus selliste suurejooneliste liinide nagu PA ja muude juhtmete vahel on vahemikus 0,2–0,3 mm;
(7) Erinevate kihtide GND-de vahel peaks olema võimalikult palju valasid (VIa);
(8) Vältige viimases sillutises teravaid nurki. Teravad nurgad peaksid olema võimalikult siledad.
2, mobiiltelefoni vooluringi kujundus
Korpuse ja trükkplaadi projekteerimisel siseneb ESD pärast ESD probleemile tähelepanu pööramist paratamatult mobiiltelefoni vooluringi, eriti järgmistesse komponentidesse: SIM-kaardi CPU-kaardi lugemisahel, klaviatuurilülitus, kõrvaklapid, mikrofoni lülitus, andmeside liides, toide liides, USB-liides, värvilise LCD-draiveri liides, need osad juhivad mobiiltelefoni tõenäoliselt inimkehast pärit staatilist elektrit. Seetõttu tuleb nendes osades kasutada ESD kaitseseadmeid. Peamised ESD-kaitseseadised on järgmised:
(1) Gaasitoru (GDT). See on gaasikindlast klaasist või keraamilisest korpusest, mis on täidetud stabiilse gaasi, näiteks heeliumi või argooniga ja mida hoitakse teatud rõhul. GDT-l on suur voolukiirus ja väike elektroodidevaheline mahtuvus, mida saab ise taastada. Puuduseks on see, et reageerimise kiirus on liiga aeglane, tühjenduspinge pole piisavalt täpne, tööiga on lühike ja elektriline jõudlus muutub aja jooksul.
(2) Varistor (MOV). See on keraamiline komponent, mis "paagutab" teatud tingimustel tsinkoksiidi ja lisaaineid. Pinge mõjutab tugevasti takistust ja selle voolutugevus tõuseb pinge suurenedes järsult. Varistoril on suur sisemine soojusenergia tootmine ja selle puuduseks on see, et reageerimise kiirus on aeglane, jõudlus halveneb mitmekordse kasutamise tõttu ja elektroodidevahelise integreeritud mahtuvus on suur.
(3) türistori diood (TSS). See on pooljuhtkomponent, mis ei juhiks türistoridioodi alguses ja on "blokeeritud" olekus. Kui "ülepinge" tõuseb türistori "tühjenduspingele", juhib ja genereerib see tühjendusvoolu; kui voolutugevus langeb minimaalsele väärtusele, blokeerib türistor uuesti ja naaseb algsesse olekusse. ".
(4) mööduv pingesummuti (TVS). See on pooljuhtseade, kuna selle maksimaalsed omadused on kiire reageerimine (1 ns ~ 5 ns), väga madal elektroodidevaheline mahtuvus (1 pf ~ 3 pf), väike lekkevool (1μA) ja suur voolutakistus, eriti selle kombineeritud kiip. sobib väga hästi erinevate liideste kaitseks. Kuna TVS-i eelised on väiksus ja kiire reageerimise kiirus, kasvab kaitseseadmena kasutatavate TVS-ide osakaal praeguses kujunduses. Selle kasutamisel asetage ettevaatlikult kaitstava seadme kõrvale. Juhtmed maapinnale peaksid olema võimalikult lühikesed. Seadme juhtmestik peaks olema jada, kuid mitte paralleelselt. ESD probleem on üks paljudest olulistest probleemidest. Erinevates elektroonikaseadmetes vooluahela kahjustuste vältimiseks on erinevaid viise. Tänu mobiiltelefoni väiksusele ja suurele tihedusele on sellel ESD kaitsmisel ainulaadsed omadused.
3, kesta kujundus
Kui vabanenud staatilist elektrit peetakse üleujutuseks, sarnaneb peamine lahendus vee juhtimisega, mis on “blokeeriv” ja “säästlik”. Kui on olemas ideaalne kest, mis on õhukindel, pole staatilist elektrit, seega pole ka staatilisi probleeme. Kuid tegelikul korpusel on kattes sageli lünki ja paljudel neist on metallist dekoratiivsed tükid, nii et pöörake kindlasti tähelepanu. Esiteks kasutage "blokeerimise" meetodit. Proovige korpuse paksust suurendada, see tähendab, et suurendage korpuse ja tahvli vahelist vahemaad või suurendage korpuse õhupilu kaugust mõne samaväärse meetodiga, et vältida või oluliselt vähendada korpuse energiaintensiivsust. ESD. Konstruktsiooni parendamise kaudu saab väliskesta ja sisemise vooluahela vahelist kaugust suurendada, nii et ESD energia väheneb oluliselt. Rusikareeglina langeb 8kV ESD tavaliselt 4 mm vahemaa järel nulli. Teiseks, kasutades hõredat meetodit, saab selle korpuse siseküljele pihustada EMI värviga. EMI-värv on elektrit juhtiv ja seda võib pidada metallikilpiks, mis võimaldab korpuses juhtida staatilist elektrit. Seejärel ühendatakse korpus trükkplaadi (PCB) maapinnaga, et juhtida staatilist elektrit maapinnast eemal. Lisaks staatilise elektri vältimisele võib selle ravimeetodi abil tõhusalt maandada ka EMI häireid. Kui ruumi on piisavalt, saate vooluringi kaitsta ka metallkaitsega, mis seejärel ühendatakse PCB GND-ga. Kaitske moodulit metallkilbiga. Lühidalt öeldes on ESD disainkorpuses palju kohti, millest tuleks teadlik olla. Esimene samm on vältida ESD sisenemist korpuse sisemusse ja minimeerida korpusesse sisenevat energiat. Kui ESD siseneb korpuse sisemusse, proovige seda GND-st eemale juhtida ja ärge laske sellel kahjustada vooluringi teisi osi. Metallist kaunistuste kasutamisel korpusel tuleb olla ettevaatlik, kuna see toob tõenäoliselt kaasa ootamatuid tulemusi ja nõuab erilist tähelepanu.