槟城电子针对PC耳机音频口ESD空气15kV音频解码器失效整改案例
最近整改了一个PC项目,客户耳机音频口ESD空气15kV音频解码器没有声音输出而且不能自动恢复。测试位置如(图1)
▲图1
原理如(图2),左边是音频解码芯片,客户串联30欧姆的磁珠,接口采用高VC低IPP封装0402的压敏器件,右边是耳机音频接口。
▲图2
硬件PCBA连接如(图3),耳机座子侧的PCB客户还尝试做了4层板和6层板,目的是增加地层(增加地面积)。
▲图3
我们尝试在4层板、6层板将压敏更换为常规IPP 8/20μs 8A,型号为BV-FA05ZCD的TVS器件,问题没有解决。于是我们又尝试在6层板将压敏更换为IPP 35A,型号为BV-FA05ZCK的TVS器件,测试PASS;4层板将磁珠改为1KΩ@100MHz,压敏更换为IPP 35A,型号BV-FA05ZCK的TVS器件,测试PASS。
接下来对ESD静电干扰做一些简单分析,原电路无论是4或6层板,因压敏的IPP小,触发电压300V以上,因此ESD事件到达器件还来不及响应,较大能量的ESD干扰已经沿着导线传导至解码IC,由于IC固有抗扰能力不足引起解码时序、逻辑错误。
同理,常规IPP的TVS虽然响应够快,但IPP小,相对内阻大,后级IC接收到的干扰能量也大。
而6层板配合较大IPP的TVS,相对内阻小,更多的ESD电流经过TVS泄放到地,6层板地更大,与空间形成的分布电容更大,抖动干扰更小,因此后级解码IC表现得更稳定。
而4层板配合较大阻抗的磁珠,整体阻抗表现得也较大,可以短时间内阻止ESD电流传导至后级。前面有提到TVS的IPP大,相对内阻小,这样的电路搭配能促使ESD电流更多的流向PCB的地,较少的ESD干扰进入解码IC。
透过这个案例可以发现,ESD防护电路的性能和TVS性能(IPP)、电路搭配、PCB的地设计都有关系。
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型号- 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描述- MSKSEMI(美森科半导体)公司是一家全球知名的半导体分立元器件厂商,产品远销全球多个国家,被公认为是半导体行业富有创新力的公司之一。美森科从事于ESD防静电保护管、TVS管、MOSFET场效应管、二三极管,集成电路等半导体器件的研发设计及生产,是一家创新型技术企业。广泛应用于手机、电脑、网络通信、消费类电子、工业控制LED照明、医疗电子、新能源应用等众多领域。拥有资深电子工程师多名及产品研发测试中心,竭诚为客户提供高效率、高质量、全方位的技术和一站式服务。
型号- SMCJ36CA,DTC113ZCA,MS9926BS,DTC114TUA,GBLC15CI-MS,SMAJ6.0CA,SD36-MS,SMAJ40CA,SMBJ51A,SMF10CA,ZMM2V4-MS,ES6EC,ESD5Z08-MS,SS120A,ZMM24B-MS,SS120F,MMBT4401,MMBT2222,DTA144EKA,RS3BBF,MMBT4403,MSDXXC 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AEM科技推出TS系列贴片ESD防护TVS及EC系列数组ESD抑制器,超低电容值0.1pF,可达9V低钳位电压
AEM科技在贴片ESD抑制器GcDiode系列获得市场认可后,为满足更多客户需求,推出TS系列贴片ESD防护TVS及EC系列数组ESD抑制器。TS系列采用DFN封装,尺寸为0201及0402;EC系列为4路数组结构,尺寸为1004。两系列产品提供多元、高密度集成、小型化及完整的ESD防护解决方案,可广泛应用于各类电子装置接口,具有最小尺寸、超低电容值、低钳位电压等特点。
产品 发布时间 : 2024-10-23
【产品】台舟电子推出nA级超低漏电流的两通道单向TVS管,适用于信号线ESD防护设计
TPESD05RUS3是一款超低结电容、超低漏电流、两通道单向TVS管,适用于信号线ESD防护设计,广泛应用于USB、机顶盒、便携电子设备等场景。
产品 发布时间 : 2022-04-21
【产品】国产单向5V超低电容大功率ESD防护器件GESD0554S,采用SOT-23-6L小型封装
高特微电子的浪涌型防护二极管(ESD防护器件)GESD0554S,设计用于保护寄生敏感系统免受过电压和过电流瞬态事件。其工作电压为5 V,IPP在25A的条件下钳位电压最大仅有25V,工作电压下仅有1μA的超低漏电电流,符合61000-4-2与61000-4-4的防护标准。
产品 发布时间 : 2023-09-20
【技术大神】基于TVS管阵列的ESD防护设计及注意事项
本文介绍了笔者在智能采集终端项目技术改进中如何对TVS管进行选型,及设计过程中需要注意的设计事项。
技术探讨 发布时间 : 2016-10-26
【应用】SIM卡ESD静电防护推荐TVS管XE6TLC5VU,结电容仅0.35pF,防护等级±30kV
由于SMI卡及数据线路易受到静电和浪涌损坏,因此需要外加ESD防护器件,要求ESD防护器件具有体积小、防护等级高的特性。本文推荐矽航的TVS管XE6TLC5VU,最大反向保持电压5V,击穿6V,最大漏电流1uA,ESD防护等级满足IEC61000-4-2标准±30kV(接触放电)/±30kV(空气放电)。
应用方案 发布时间 : 2020-09-19
【应用】世晶推出HDMI2.1 TVS/ESD防护方案,提供超低钳位电压,单双向,普容等丰富选择
世晶半导体TVS/ESD 解决方案拥有多种不同封装尺寸,提供超低钳位电压,单向、双向,普容、低容等丰富选择,能够满足多种类型的电子电路或芯片对瞬态过压的防护需求。
应用方案 发布时间 : 2023-09-20
【选型】工业计算机工控嵌入式模块端口ESD防护推荐选择四通道TVS阵列GESD0524SP,最大结电容低至0.25pF
为避免工业计算机工控嵌入式模块多通道隔离数字量I/O嵌入式模块I/O通信免受ESD震击,高特TVS阵列GESD0524SP,典型I/O电容低至0.25pF,采用DFN2510封装,最大反向工作电压5V,每个器件均可保护多达 4个信道或2个差分线对,可以安全地吸收在IEC 61000-4-2 ±20kV接触放电,±25kV空气放电,而不会降低性能。
器件选型 发布时间 : 2020-08-21
【选型】超低电容tvs管是RF天线ESD防护器件的首选
射频电路不仅要考虑ESD安全,还要注意RF性能,不能因为用了ESD器件后,就不管RF天线和RF器件之间的阻抗匹配,同样会使得系统失配,进而影响系统性能甚至安全。我们知道,ESD防护器件比如二级管都是有寄生电容的, 该电容在RF电路中有其等效电阻。因此,超低电容的tvs管是RF天线的首选,以高特半导体的GESD0501BU为例,其电容仅有0.25pf。
器件选型 发布时间 : 2019-07-10
【产品】国产双向4.5V大功率ESD防护器件GESD4501CH,采用DFN1006超小型封装
高特微电子的浪涌型防护二极管(ESD防护器件)GESD4501CH,设计用于保护寄生敏感系统免受过电压和过电流瞬态事件。其工作电压为4.5V,IPP在45A的条件下钳位电压最大仅有15V,工作电压下仅有1μA的超低漏电电流。
产品 发布时间 : 2023-09-19
【应用】国产TVS SMAJ5.0A用于气体报警器MCU通讯端口,ESD等级达±15kV,工作电压5V
气体报警器需要增加ESD防护器件。推荐国产硕凯电子的TVS SMAJ5.0A,工作电压5V,峰值脉冲功功率400W,ESD防护等级满足±15kV(空气放电)/±8kV(接触放电),小尺寸封装,是气体报警器MCU通讯端口保护电路的优秀选择。
应用方案 发布时间 : 2022-08-17
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