Давайте поговорим о дизайне, обеспечивающем устойчивость к электростатическому разряду

Введение

Эта краткая статья предназначена для тех, кто может быть новичком в области обеспечения соответствия требованиям и хочет лучше понять процесс разработки продуктов, невосприимчивых к электростатическим разрядам (ESD). Некоторые люди могут быть не уверены в том, с чего начать процесс проектирования, или не знакомы с основными проблемами и проблемами, связанными с разработкой продукта, который полностью невосприимчив к событиям устойчивости к электростатическому разряду. Читателям предлагается воспользоваться этой информацией и использовать ее в качестве трамплина для сбора собственных знаний по этому очень важному и часто неизбежному предмету.

Примечание. В этой статье рассматривается проектирование на устойчивость к электростатическому разряду, а не тестирование на устойчивость к электростатическому разряду. См. ссылку 1, где приведена краткая статья, посвященная испытаниям на ЭСР и использованию симуляторов ЭСР. Испытание на устойчивость к электростатическому разряду полностью описано в таких стандартах, как IEC 61000-4-2, MIL-STD-461G CS118, ISO 10605, ANSI C63.16 и RTCA/DO-160.

Сроки разработки продукта, иммунного к ESD

Хотя это не всегда возможно, чрезвычайно важно учитывать проектирование, обеспечивающее устойчивость к электростатическому разряду и защиту от электростатического разряда, как часть предварительной, ранней проектной работы при разработке продукта. В конце цикла разработки продукта уже определены ключевые элементы конструкции, включая схему заземления, конструкцию шасси, компоновку печатной платы (PCB), структуру программного обеспечения/прошивки и производственные требования. Гораздо проще, эффективнее и дешевле, если решения ожидаемых проблем с электростатическим разрядом реализуются в начале цикла разработки продукта, пока проект еще находится в стадии разработки, а не добавляются в конце проекта. Решение проблем ОУР часто осуществляется на системном уровне. Следовательно, если большая часть системы уже высечена в камне, то наиболее практичных решений, доступных проектировщику, будет меньше, они менее практичны, более сложны и их гораздо труднее реализовать.

Совет для профессионалов: При попытке решить любую проблему, связанную с шумом, или пройти какие-либо испытания на устойчивость к электромагнитной совместимости (ЭМС) или выбросам любого рода, раннее внедрение наиболее практичных и простых решений обычно является ключом к успеху. Начните процесс проектирования как можно раньше. Сократите цикл обратной связи при проектировании, выполняя испытания на ЭМС/ЭСД, как только станут доступны рабочие прототипы.

Базовый проект для руководящих указаний по устойчивости к электростатическому разряду

Упомянутый выше общесистемный подход, возможно, не единственный способ предотвратить и смягчить проблемы ОУР. Однако, как показывает опыт, это самый эффективный метод. Следование этому подходу и последующим рекомендациям обеспечит соответствие любой конструкции требованиям по устойчивости к электростатическому разряду. Имейте в виду, что не все рекомендации, описанные в этой статье, могут быть реализованы в 100 % случаев из-за особых конструктивных ограничений, налагаемых на тот или иной конкретный продукт. Эти ограничения проектирования варьируются от продукта к продукту и от компании к компании. Инженер-конструктор должен подобрать наилучшее сочетание методов для достижения устойчивости к электростатическому разряду каждого конкретного изделия и конкретной ситуации. Например, ограничением конструкции может быть то, что заказчик уже указал, что можно использовать только неэкранированные кабели. Таким образом, вы не сможете использовать в своем решении экранированные кабели, гарантирующие невосприимчивость продукта к событиям электростатического разряда. Еще одним ограничением конструкции может быть необходимость использования металлического шасси. В этой ситуации вам придется найти способ контролировать путь тока электростатического разряда, чтобы предотвратить его попадание внутрь корпуса.

Предотвращение попадания выделений

Первой частью проектирования электростатического разряда на системном уровне является предотвращение попадания электростатического разряда внутрь корпуса. Лучше всего, но не всегда возможно, предотвратить возникновение электростатического разряда. Это должно быть легко выполнить, если ваш продукт находится в неметаллическом/пластиковом корпусе.

Совет для профессионалов:Даже если образование электростатической дуги невозможно, изделие все равно может быть восприимчиво к близлежащим событиям электростатического разряда, поэтому следует соблюдать другие рекомендации, описанные ниже.