在快速演進(jìn)的數(shù)字時(shí)代,電子設(shè)備不僅是日常生活的核心,更是工業(yè)自動(dòng)化、智能穿戴、智能家居乃至未來交通的基石。然而,隨著技術(shù)邊界的不斷拓展,設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)也日益嚴(yán)峻,尤其是來自靜電放電(ESD)、浪涌沖擊及電磁干擾的威脅,它們?nèi)缤瑹o(wú)形的刺客,悄無(wú)聲息地侵蝕著電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性與使用壽命。為此,構(gòu)建一套全方位、高效能的防護(hù)體系顯得尤為重要,以確保每一顆“電子心臟”都能在復(fù)雜多變的環(huán)境中強(qiáng)勁跳動(dòng),安全無(wú)憂。
從電力載波通信到藍(lán)牙音箱,從氮化鎵半導(dǎo)體應(yīng)用到TWS無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī),從精密傳感器到LED智能照明,以及顯示屏與智能穿戴設(shè)備的靜電與浪涌防護(hù)策略。本篇文章,雷卯將帶您踏上一場(chǎng)探索之旅,揭示靜電浪涌防護(hù)的奧秘。
1.1 電力載波PLC模組應(yīng)用方案
整機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)端,L,N 線上的安規(guī)防護(hù)設(shè)計(jì),PLC 信號(hào)耦合設(shè)計(jì),雷卯強(qiáng)烈建議參考下面的線路圖,減少因浪涌等原因?qū)е翽LC模組損壞
說明:圖中初次級(jí)雙向TVS保護(hù)管(D1/D2)為必選;
L/N線上PLC信號(hào)接入點(diǎn)需要在壓敏電阻(RV1)后面;
PLC信號(hào)后面需串接兩個(gè)差模電感(L1/L2)與整機(jī)電源做隔離;
T1變壓器為1:1變壓器;
C1安規(guī)電容。
1.2載波信號(hào)浪涌保護(hù)方案
P0300SC半導(dǎo)體放電管用于載波耦合信號(hào)防護(hù)器件,其具有響應(yīng)速度超快,IH值穩(wěn)定,信號(hào)衰減極小,持續(xù)抗干擾能力極強(qiáng)等特點(diǎn)。
方案優(yōu)點(diǎn):保證信號(hào)完整性的同時(shí),通過浪涌測(cè)試。滿足IEC61000-4-5 10/700μs 6KV。
2.1 傳感器(4-20mA)靜電防護(hù)方案
雷卯采用S1M與LC2401CW保護(hù)常規(guī)4-20mA 24供電的敏感傳感器芯片
方案優(yōu)點(diǎn):小封裝,低電容,大電流保護(hù)。滿足IEC61000-4-2,等級(jí)4,接觸放電30kV,空氣放電30kV。
3.1 藍(lán)牙音箱控制板靜電浪涌保護(hù)方案
藍(lán)牙音響經(jīng)常會(huì)因?yàn)椴灏螌?dǎo)致靜電故障影響使用,如藍(lán)牙音響會(huì)不讀USB卡、放歌聲音嘈雜、插電重啟、電池不供電、雜音等,需按照國(guó)家要求的靜電和浪涌測(cè)試要求,合理的設(shè)計(jì)電路。
以下雷卯推薦各種接口保護(hù)器件,保證可靠安全,有USB接口,TF卡接口,音視頻接口和DC電源口/電池口。詳細(xì)方案圖可前往小程序的保護(hù)方案——信號(hào)接口板塊查看。
滿足IEC61000-4-2,等級(jí)4,接觸放電30kV,空氣放電30kV;如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級(jí)測(cè)試需選用大功率SMC器件。
3.2 TWS無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī)靜電保護(hù)方案
由于耳機(jī)工作電流小,體積小,推薦采用雷卯 SMD0603P010型號(hào)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,在充電倉(cāng)中可以有效保護(hù)電流過大,過熱的問題。
防靜電ESD器件推薦使用LC0542T5,可以有效滿足VBUS和IO的靜電保護(hù)需求。
滿足IEC61000-4-2,等級(jí)4,接觸放電14kV,空氣放電17kV.
4.1 雷達(dá)模組LMXBR202010電路方案
雷達(dá)模組LMXBR202010電路應(yīng)用案例,該模組可應(yīng)用于智慧照明、智慧安防、智能家居、智能家電等領(lǐng)域。
雷達(dá)芯片:XBR816
供電電壓:1.2V
最高工作電流:50mA
降壓器件DCDC:LM6216A12M3G(Vout:1.2V)、LM6216A30M3G(Vout:3.3V)
防靜電保護(hù)器件ESD:ESDA05CT30(Vrwm:5V)
該模組器件具選用小封裝,節(jié)約空間。
滿足IEC61000-4-2,等級(jí)4,接觸/空氣放電±30KV。
5.1 LC03-6用于T1,T3/E3,10M/100M,高速驅(qū)動(dòng)線路,ISDN-S/U接口線路靜電浪涌保護(hù)方案
雷卯LC03-6系列應(yīng)用于抑制兩條高速數(shù)據(jù)線之間的靜電浪涌,可以抗電流高達(dá)100A的沖擊電流??梢宰霾钅1Wo(hù)或共模保護(hù),可以滿足GR-1089的標(biāo)準(zhǔn)。
6.1 LED智能照明的電源模塊及開路保護(hù)方案
用到雷卯器件有:
1.整流橋:雷卯整流橋的特色是封裝尺寸業(yè)界最小,推薦IBS封裝整流橋,IB-S系列專業(yè)用于LED照 明領(lǐng)域;
2.自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PTC;
3.瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS :有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞;
4.靜電保護(hù)元件ESD :照明行業(yè)大多應(yīng)用5V、12V、24V、36V燈具,LED應(yīng)用推薦不占空間的小體 積封裝,
5.LED開路保護(hù)元件PLED:專用于LED燈珠串聯(lián)電路,使得當(dāng)某一個(gè)LED 燈珠損壞或開路時(shí)并不影 響其他LED燈珠的正常工作;并同時(shí)具有防過壓保護(hù)性能,使得LED 能抵抗瞬時(shí)雷擊。具有導(dǎo)通 電壓低、反應(yīng)迅速、故障排除后可自恢復(fù)等特點(diǎn),大大提高了LED 電路工作的穩(wěn)定性。
7.1 顯示屏花屏死屏的防靜電方案
各種屏幕都有根基帶,基帶上有顆IC維持屏幕正常工作。靜電從外殼地上和從PCBA板子上任何一處都可以竄進(jìn)并影響到基帶IC正常工作。IC的額定工作電壓基本是3V,頻率相對(duì)快速。
雷卯現(xiàn)在展示幾個(gè)客戶碰到的問題:
1.家電顯示屏客戶,打20KV空氣靜電,經(jīng)常死屏,重啟又好。雷卯分析電路板發(fā)現(xiàn),客戶已經(jīng)用了很多ESD元器件,再分析元器件電性,發(fā)現(xiàn),電壓選擇不對(duì),電容也過高。雷卯推薦ESDA3.3CW-4解決ESD
2.車間平板控制設(shè)備,之前客戶選擇電容過高的SD03C,為此客戶在電容這塊煞費(fèi)苦心地加載電容器件,還是不理想。雷卯推薦直接換LC03CI不用改電路板。如果想改電路板就首選ESDA3.3CW-4一顆搞定,可以替代4顆LC03CI,更是省去客戶的4顆SD03C和4顆電容器件。
3.汽車行車記錄儀,客戶打外殼,靜電脈沖,雷擊脈沖會(huì)導(dǎo)致死屏。因?yàn)槭瞧?,測(cè)試等級(jí)更高,可以加ESDA3.3CW-4或LC03CI或SD03C,另外EMC整體上也要下功夫,這個(gè)交給EMC整改工程師討論了。
8.1氮化鎵GaN靜電浪涌防護(hù)方案
前因:氮化鎵不具有瞬態(tài)浪涌吸收能力,電路開關(guān)瞬態(tài)和雷擊浪涌時(shí),過流過壓不能超過氮化鎵的額定能力。
方案優(yōu)點(diǎn):處于反激式電源變壓器初級(jí)的TVS能充分吸收FET開關(guān)瞬態(tài)產(chǎn)生的過沖能量,反應(yīng)快、低殘壓、可控.
雷卯采用: PTVS160AF單顆器件防護(hù),功率大,體積小,節(jié)約空間.
9.1 智能手表 活動(dòng)追蹤器
智能手表,活動(dòng)追蹤器,也被稱為健身追蹤,這是一種可穿戴設(shè)備,是用于監(jiān)視和跟蹤的設(shè)備或應(yīng)用的健身相關(guān)度量,可用于兒童位置監(jiān)控,步行距離或運(yùn)行情況,卡路里消耗和在某些情況下的心跳等,可判斷運(yùn)動(dòng)的頻率和強(qiáng)度以及人的身體狀況。
針對(duì)智能手表推薦雷卯產(chǎn)品
10.1 耳機(jī)接口靜電保護(hù)方案
方案優(yōu)點(diǎn):左右聲道和MIC信號(hào)線上放ESD二極管保護(hù)后級(jí)芯片,雷卯再根據(jù)情況增加磁珠濾出雜訊,可以選擇3.3V或5V ESD 二極管,可以保證信號(hào)完整性的同時(shí),通過靜電測(cè)試。 滿足:IEC61000-4-2,接觸放電30kV,空氣放電30kV,ISO10605-2等級(jí)4
10.2 TWS無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī)接口靜電保護(hù)方案
方案優(yōu)點(diǎn):雷卯此方案包括TWS藍(lán)牙耳機(jī)及充電倉(cāng)兩個(gè)部分全套方案,受于TWS耳機(jī)空間的限制以及移動(dòng)攜帶原因,TWS 耳機(jī)保護(hù)方案我們提供緊湊,低容,低漏電,高穩(wěn)定性防護(hù)器件,電源口我們采用大功率小封裝ESD,EOS 保護(hù)器件,高頻信號(hào)線采用低結(jié)電容ESD保護(hù)器件。所有ESD保護(hù)器件 IR <0.1uA。因此,此方案非常適合TWS 藍(lán)牙耳機(jī)以及其他可穿戴產(chǎn)品。
此方案 可以保證信號(hào)完整性的同時(shí),通過靜電測(cè)試。 滿足:IEC61000-4-2,接觸放電30kV,空氣放電30kV,ISO10605-2等級(jí)4。
1. TWS 藍(lán)牙耳機(jī) ESD &EOS 保護(hù)方案
2. TWS 耳機(jī)充電倉(cāng) ESD&EOS 整體解決方案
雷卯有詳細(xì)的方案布線圖,和推薦型號(hào)參數(shù)。請(qǐng)聯(lián)系雷卯EMC小哥索要。
雷卯主要提供防靜電TVS/ESD以及相關(guān)EMC元器件(放電管TSS/GDT、穩(wěn)壓管ZENER、壓敏電阻MOV、整流二極管RECTIFIER、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET、電感)。
雷卯圍繞EMC電磁兼容服務(wù)客戶,自建免費(fèi)實(shí)驗(yàn)室為客戶測(cè)試靜電ESD(30KV)、群脈沖EFT(4KV)、浪涌(8/20,10/700 10/1000)、汽車拋負(fù)載(7637 5a/5b)和元器件的性能測(cè)試等。Leiditech緊跟國(guó)內(nèi)外技術(shù)更新脈搏,不斷創(chuàng)新EMC保護(hù)方案和相關(guān)器件,目標(biāo)方向?yàn)樾》庋b,大功率,為國(guó)產(chǎn)化替代提供可信賴方案和元器件。
審核編輯 黃宇
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