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  • 電容在ESD整改中的應(yīng)用介紹
    • 發(fā)布時間:2023-10-10 20:26:30
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    電容在ESD整改中的應(yīng)用介紹
    電容是構(gòu)成電路的基本器件之一,也是在EMC整改手段中最便利、最有效和成本最低的手段之一。而在ESD測試中,我們會遇到一些比較明顯的測試現(xiàn)象,比如機(jī)器重啟或者屏幕閃屏,而這些現(xiàn)象有時候只需要加一個電容就能解決。本篇文章就電容的這個妙用進(jìn)行探討分析。
    二電容特性
    要想用好電容,首先我們需要了解電容的基本特性。實(shí)際上我們用的電容都不是理想狀態(tài)下的電容,而是由等效電感ESL、等效電阻ESR和電容ESC組成,等效電路圖如下圖所示:
    電容 ESD
    而下圖是電容的頻率曲線圖,可以看得出電容的效果和頻率有著密不可分的關(guān)系,而諧振頻率點(diǎn)是電容效果最好的頻率點(diǎn)。
    電容 ESD
    而電容的使用頻率范圍則可以通過電容諧振頻率公式可以得出:
    電容 ESD
    公式中的f0為電容的諧振頻率點(diǎn),電容的諧振頻率點(diǎn)和電容的容值和寄生電感有著密不可分的聯(lián)系。下圖是小編從村田的官網(wǎng)整理的一些常用電容對應(yīng)的的諧振頻率,在整改的時候可以參考使用。
    電容 ESD
    三電容在ESD整改中的應(yīng)用
    在我們實(shí)際的ESD整改中,我們有時候會加電容在某些端口或者芯片引腳進(jìn)行防護(hù),但是很多時候我們對到底加多少容值的電容卻沒有頭緒,如上一小節(jié)所說,不同容值的電容有不同的截止頻率,也就是對應(yīng)不同頻段的濾波效果。
    其實(shí)我們放電槍放出的靜電也屬于共模干擾,靜電干擾的頻率公式為:
    電容 ESD
    公式中的f為頻率,0.35為常數(shù),tr為上升沿時間,而我們常用的靜電槍放電模型的上升沿時間為1ns-20ns,代入公式可以得出f=350MHz-17.5MHz。所以我們在針對靜電整改加電容的時候可以選諧振頻率在17.5MHz-350MHz區(qū)間內(nèi)的電容。
    四整改案例
    如圖,在對一款汽車儀表盤進(jìn)行空氣放電10KV以上的電壓放電時,屏幕中間的屏幕背光會熄滅,在對該屏的背光電源分析時,分別對背光電源芯片的使能腳和PWM腳用接觸放電2KV嘗試復(fù)原試驗(yàn)出現(xiàn)的背光熄滅,但都沒有成功,然后繼續(xù)在芯片的OVP(過電壓保護(hù))的監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行復(fù)現(xiàn),成功復(fù)現(xiàn)了背光熄滅的現(xiàn)象,但其實(shí)該引腳也有并一個100pF的電容, 但效果不佳,因?yàn)?00pF的電容諧振頻率點(diǎn)比較高,在相對低的頻率段效果沒有那么好,所以我們在該電容的基礎(chǔ)上并一個820pF的電容然后在進(jìn)行空氣10K、15K、25K放電,均沒有出現(xiàn)背光熄滅的現(xiàn)象,并且再換一臺樣機(jī)測試也是能達(dá)到一致性,說明加了820pF的電容確實(shí)對靜電的抑制起到了很好的作用。
    電容 ESD
    (空氣放電10KC以上時屏幕中間的背光熄滅)
    電容 ESD
    (并820pF的電容)
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