Amazing Microelectronic представляет новые устройства ESD-защиты
Поставщики: Amazing Microelectronic Corp.
Постоянная эволюция процесса производства микросхем неизбежно приводит к растущей уязвимости микросхем к помехам ESD/EOS, что приводит к снижению устойчивости разъемов, таких как USB, HDMI и LAN, к воздействию ESD/EOS. Добавление элемента TVS-защиты к разъемам стало трендом при разработке новых электронных устройств. Amazing Microelectonic предлагает варианты TVS-защиты и ниже будет рассказано о параметрах, на которые следует обратить внимание при выборе элемента TVS.
Есть несколько параметров, которые требуют внимания при выборе соответствующего элемента TVS, в том числе:
1. Рабочее напряжение (VRWM) - не может быть ниже, чем у сигналов, чтобы ваши сигналы не подвергались помехам в нормальное рабочее состояние;
2. Емкость - следует выбрать подходящую величину емкости, чтобы предотвратить искажение сигналов, поскольку чрезмерная паразитная емкость элемента TVS вызывает проблемы при высокоскоростной передаче сигнала;
3. Напряжение фиксации - является очень важным параметром для элементов защиты TVS, так как чем ниже напряжение фиксации, тем лучше защита всей системы от электростатического разряда.
Напряжение фиксации TVS является важным параметром для защиты от ESD/EOS. Однако, если в схеме системы нет подходящей компоновки для размещения TVS, то устройство не сможет выполнять свою работу по защите от воздействия ESD/EOS, даже если выбран лучший элемент TVS, что приведет к повреждению всей системы. Как же компоновка TVS влияет на защиту системы?
Есть 2 главных требования к разводке печатных плат для TVS защиты:
1. TVS следует размещать как можно ближе к разъему (рис. 1). Когда TVS расположен близко к разъему, большая часть поступающей энергии очень быстро рассеивается на землю через TVS. В ином случае, когда TVS размещается на расстоянии от разъема, повышается вероятность того, что поступающая энергия создаст помехи для сигнала, которые прервут работу системы до того, как TVS сможет обеспечить защиту.
Рисунок 1 – разница в работе TVS в зависимости от расположения
2. Следует избегать размещения TVS на разветвлении дорожек проводников. Пример неудачной разводки печатной платы для подключения TVS показан на рис. 2 слева. Подобное разветвление может помешать TVS максимально эффективно обеспечивать защиту системы. При подключении TVS рекомендуется, чтобы сигнальный проводник проходил прямо через TVS.
Рисунок 2 – примеры подключения TVS
На рис. 3 показана экспериментальная тестовая плата. Эксперимент проводится с AZ1143-04F. В крайнем левом углу находится сигнальная проводка. Различное расположение TVS на сигнальной проводке выбраны для имитации изменений в защите системы, обеспечиваемой TVS, поскольку TVS расположены на разных расстояниях от сигналов. На плате слева направо расположены позиции от 1 до позиции 4. Система измеряет разницу в напряжении фиксации при различных расположениях TVS, измерения используются для демонстрации разницы в защите TVS. Цепь заземление расположена близко к TVS, чтобы уменьшить ее влияние на результаты эксперимента.
Рисунок 3 – тестовая плата
Результаты измерения TLP (пульсации сигнальной цепи) - рис. 4 - показывают, что напряжение фиксации, измеренное в положении 1, является самым низким при 8,6 В, а в положении 4 — самым высоким при 12,2 В, при одинаковом токе TLP 16 А. Поскольку TVS расположен дальше от защищаемой цепи, напряжение фиксации начинает увеличиваться в микросхемах сзади, что указывает на снижение защиты.
Рисунок 4 - зависимость TLP от расположения TVS
Эксперимент наглядно показывает, что расположение TVS оказывает значительное влияние на защиту системы при проектировании электрических схем. Очевидно, что для проектирования защиты цепи элемент защиты должен быть расположен близко к разъему, а TVS должен быть размещен непосредственно над проводниками защищаемых сигналов, так как это позволяет TVS обеспечить максимально возможную защиту системы от ESD/EOS.
Компания Ультран – официальный дистрибьютор Amazing Microelectonic Corp. в России. Инженеры компании Ультран совместно с коллегами из Amazing оказывают консультации и обеспечивают техническую поддержку разработчиков.
Для размещения заказа, заказа образцов или по техническим вопросам по продукции Amazing звоните по телефону +7 (812) 318-18-95 доб. 1264 или пишите по адресу электронной почты psacerdov@ultran.ru.