防止ESD引起器件闩锁的电源断路器
出处:computer00 发布于:2005-09-30 00:00:00
在某些情况下,ESD(静电放电)事件会毁坏数字电路,造成闩锁效应。例如,受到 ESD 触发时,通常构成 CMOS 器件中一部分的寄生会表现为一个 SCR(整流器)。一旦 ESD 触发, SCR 会在 CMOS 器件的两部分之间形成一个低阻通道,并严重导电。除非立即切断电路的电源,否则器件就会被损坏。人体交互产生的 ESD 是手机和医疗设备中遇到的大问题。为了有足够的 ESD 防护,多数医疗设备和工业设备都需要为 ESD 电流设置一个接地回路。而在实际生活中,移动设备可以对付没有合适的电源接地引出线的使用环境。
为了在没有 ESD接地的情况下也能防止昂贵的设备遭受闩锁故障,可以增加一个如图显示的电源断路电路,防止由ESD引起的闩锁而造成的损害。正常情况下,易受ESD影响的器件所吸收的电流会在R6上产生一个小压降。R4和R5构成的电压分压器规定了一个光隔离器IC1 LED端口的复位电流阈值,在正常工作电流消耗下,LED是不亮的。
IC1的输出控制着加在MOSFET Q1上的栅极偏置,Q1通常是导通的。当出现闩锁时,电源电流会快速增大一至多个数量级。R6上产生的高电压降正向偏置IC1的LED ,于是 IC1的光电晶体管导通,从而关断Q1,直流电源向受 ESD 影响器件的供电被中断数毫秒。另外,系统的固件设计必须能够达到允许从电源中断状态自动恢复。
![]() |
下式描述了复位电流阈值与R4和R5值之间的关系:(R4+R5)/R4=(IT×R6)/VLED,其中:IT≥(VLED)/R6,而 VCC>VLED。
由ESD导致的故障阈值电流IT大于或等于光隔离LED的正向导通压降除以检测电阻器 R6的值。另外,原电源电压必须大于LED的正向压降。电阻器R1为IC1的基极泄漏电流提供了一个路径,电阻器R3和R2则决定了Q1的栅极关断偏压。
图1中,光隔离器的LED正向压降为1.2V。针对图中显示的元件值,当ESD造成的电源电流超过约300mA时,电路短暂中断VCC。
下一篇:三端并联稳压器的隐藏应用
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,//domainnameq.cn,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 全面揭秘电源原理图:各元件功能深度剖析2025/7/2 15:24:04
- 深入探究 LDO 的砖墙限流与过流关断保护机制2025/6/26 15:50:56
- 硬核收藏!10 个硬件设计必备经典电路全解析2025/6/26 15:36:05
- 48V/54V 转内核电压新突破:一步转换方案深度剖析2025/6/24 16:08:52
- 深入解析开关电源 PWM、PSM、PFM 三种模式的原理与应用2025/6/24 15:47:08