電路靜電

『壹』 電路板帶電後產生的的靜電是正電荷還是負電荷

電路板帶電後產生的的靜電是正電荷
在同一靜電序列中裂握蠢，前後兩種物肆陪質緊密接觸時，皮桐前者失去電子帶正電，後者得到電子帶負電。靜電是由正負兩種電荷組成的，失去電子的原子核成為正電荷，得到電子的原子核成為負電荷.

『貳』 電路板產生的靜電對人體是否有傷害

一、靜電的危害

不同的環境下，人體攜帶的靜電電壓從幾伏幾百伏到幾萬伏不等。人手接觸電子元器件（導體）會產生靜電放電，使器件損壞，降低可靠性；嚴重時，靜電放電造成器件擊穿，使產品直接報廢。

此外，靜電放電過程同時輻射出某種頻率下的無線電波，干擾周邊微處理器，造成應用程序運行紊亂，嚴重影響設備的正常工作。

圖2 注意靜電
因此在日常的生產、工作中需規范操作（包括正確佩戴靜電環）；盡量避免人手直接接觸電子元器件，特別是在帶電狀態。

二、靜電對核心板反饋迴路的影響

以M3352工業級核心板（Cortex-A8內核）為例進行測試（該核心板通過了電磁兼容工業4級試驗，包括靜電、浪涌、脈沖群、傳導騷擾等），在上電狀態下，工程師手指觸摸圖3所示黃色圈注位置，可誘發系統重啟現象。這是什麼原因呢？

圖3 M3352工業級核心板
圖3黃色圈注區域（R80，C116，R79，R78）是系統主電源3.3V DC-DC的負反饋及補償網路（FB部分），如圖4所示。

圖4 系統電源電路
人手觸摸（人體等效電阻等引入干擾）改變反饋迴路特性（包括極點發生偏移），造成反饋迴路震盪，導致DC-DC輸出電壓不穩定。

DC-DC的輸出電壓不穩定，輕者導致系統重啟（DC-DC自動調低輸出電壓），嚴重時會燒壞電路板主晶元（DC-DC自動調高輸出電壓），因此主板帶電禁止觸摸。

圖5 主板帶電禁止觸摸
三、如何預防靜電

1、防靜電無繩手腕帶

圖6 防靜電無繩手腕帶
根據「電暈放電」效應和尖端放電原理，當聚積的電荷超過一定值時因電位差向空間放電，從而達到消除靜電的目的。特點：方便、可靠，流動崗位才允許佩戴。靜電耗散時間：小於0.5s。

2、防靜電手腕帶

圖7 防靜電手腕帶
人體皮膚與手腕帶上的導靜電材料直接接觸，當手腕帶接地時，通過接地系統將人體運動產生的靜電迅速泄放。靜電泄放時間：小於0.1s。

3、防靜電PU塗層手套

圖8 防靜電PU塗層手套
防靜電PU手套可進一步預防人體靜電通過手部接觸傳導至電路板。手背導電絲間距：10mm。

四、核心板對靜電防護措施

工業級核心板對靜電的保護措施此處以ZLG致遠電子的M3352工業級核心板為例進行說明，如圖9所示為M3352核心板，圖10為M3352評估板。

M3352採用的是Cortex-A8平台的AM3352，主頻800MHz，雙CAN、雙網口、6串口，工作溫度-40℃ ~ +85℃。M3352核心板配合評估底板可從硬體防護和軟體防護兩個方面進行靜電防護。

圖9 M3352工業級核心板

圖10 M3352評估套件
硬體防護——電磁兼容工業4級

靜電放電抗擾度：空氣放電±15KV，接觸放電±8KV；
電快速瞬變脈沖群：干擾頻率5KHz、100KHz，脈沖群時間300（1±20%）ms；
雷擊(浪涌)抗擾度：2KV電容耦合與氣體放電管耦合，1次/分鍾；
傳導騷擾抗擾度：3V電容耦合與氣體放電管耦合， 試驗頻率150KHz~ 80MHz。
軟體防護——雙系統架構設計

操作系統通常存儲於Flash中，Flash的頻繁擦寫易出現壞塊，產品的靜電干擾、意外掉電易引發操作系統丟失、文件系統損壞。M3352核心板在正常運行的系統外，冗餘設計一處備份系統，在Flash正常存儲系統的區域出現壞塊情況下，備份系統自動啟動，確保產品依然能夠穩定工作。

『叄』 電路板焊接室如何進行防靜電布置

1、做好接地方面的措施：如焊接工作檯面鋪上防靜電墊，防靜電墊必須接地。

2、焊接時戴上防靜電手環、防靜電手套、穿防靜電工作服，防靜電手環也必須接地。

3、焊接好猜悉的產品在周帶兆答蠢慧轉時，用防靜電周轉箱周轉。

4、焊接室保持清潔，經常除塵。在接觸產品時，最好戴上防靜電手套。

『肆』 靜電對時鍾電路影響

靜電會干擾時鍾電路，讓時鍾電路的計時發生紊亂。特別是時鍾電路的核心-晶振最怕靜電，所以一定要將晶振外殼接地，就是為了防止靜電及其他干擾。

『伍』 電路中一般有哪些防靜電方法

「靜電」和動電（日常生活中的電),沒有本質區別,只是在絕緣強度高,可有電容的地方,電荷聚集形版成的權,可以摩擦生成,可以感應生成.對電路破壞是很嚴重的.
電路中,一般措施都是防止外界靜電干擾採取的措施.
1焊接：採取生產線接地,人員接地,增濕,等方法減少靜電聚集
2電路：線路進線點採取濾波,加放電管,TVS管,壓敏電阻,穩壓管,電感等,減少由線路引進的高壓脈沖干擾.
3元件：採用經過檢驗的,可以經過高電壓實驗的元件（集成電路)
4電源：採取初次級加電容,電阻方式,接地等卸放掉聚集的靜電.

『陸』 高壓靜電發生器電路圖

僅供參考：

『柒』 電路板為什麼會靜電呢

靜電是摩擦造成的，特別是在乾燥的環境中。主要是人體的移動。風吹網線。此外高壓電路也可以造成靜電比如說顯像管的高壓電路

『捌』 如何設計靜電防護電路

1. 對於大部分工程師來說，ESD是一種挑戰，不僅要保護昂貴的電子元件不被ESD損毀，還要保證萬一出現ESD事件後系統仍能繼續運行。這就需要對ESD沖擊時發生了什麼做深入的了解，才能設計出正確的ESD保護電路。

2. 我們的手都曾有過靜電放電(ESD)的體驗，即使只是從地毯上走過然後觸摸某些金屬部件也會在瞬間釋放積累起來的靜電。我們許多人都曾抱怨在實驗室中使用 導電毯、ESD靜電腕帶和其它要求來滿足工業ESD標准。我們中也有不少人曾經因為粗心大意使用未受保護的電路而損毀昂貴的電子元件。
   對某些人來說ESD是一種挑戰，因為需要在處理和組裝未受保護的電子元件時不能造成任何損壞。這是一種電路設計挑戰，因為需要保證系統承受住ESD的沖擊，之後仍能正常工作，更好的情況是經過ESD事件後不發生用戶可覺察的故障。
   

   與人們的常識相反，設計人員完全可以讓系統在經過ESD事件後不發生故障並仍能繼續運行。將這個目標謹記在心，下面讓我們更好地理解ESD沖擊時到底發生了什麼，然後介紹如何設計正確的系統架構來應對ESD。

3. 將一個電容充電到高電壓(一般是2kV至8kV)，然後通過閉合開關將電荷釋放進准備承受ESD沖擊的「受損」器件(圖1)。電荷的極性可以是正也可以是負，因此必須同時處理好正負ESD兩種情況。破 壞受損電路的高瞬態電壓一般具有幾個納秒的上升時間和大約100納秒的放電時間。受損電路不同，對正負沖擊的敏感性可能也有很大的不同，因此你需 要同時處理好正負沖擊。人體模型(HMB)和機器模型(MM)這兩種最常見模型之間的區別主要在於串聯電阻。人體模型的導電性沒有金屬那麼好。

4. 

   浪涌電流應該被限制，而信號應該保持相對局部地的穩定性。如前所述，HBM和MM之間的性能區別是非常大的。在許多情況下，在TVS器件之前增加一些串聯電阻有助於限制電流浪涌，並減少地線反彈。與HBM一樣，最終結果是減少系統應力。
   通常帶寬限制本身不會解決ESD問題。低通濾波器對小型ESD的衰減也要求60dB至150dB才能消除瞬態電壓，這對簡單的無源濾波器來說是很難做到的。TVS限壓器可以將信號下拉到電源軌之間。
   然後一階RC電路可以用來保持信號的完整性(圖4)。電容也可以穩定相對於局部地的輸入電壓。這種方法可以很好地保護數量很多的低帶寬輸入，包括「設置並忘記的」控制線、感測器輸入和類似對象。
   雖然我們討論的大部分內容是保護PCB的輸入埠，但輸出埠保護也是類似的。TVS限壓器和附加電阻在這里也很合適。限制電壓有助於防止半導體損壞，並保護具有電壓限制的其它部件。
   串聯電阻也有助於地的穩定。此外，讓ESD浪涌電流遠離數字晶元的I/O單元可以防止晶元內部出現地線反彈，從而允許處理器在外部限壓器吸收浪涌電流沖擊時保持正常工作。

5. 基於多種原因，IC內部的ESD保護功能有些折衷。矽片和金屬都針對IC的核心功能作了優化，不適合用於大電流工作。專門的TVS器件使用針對大電流電路優化過的矽片，具有比普通CMOS中的PN結更高的性能。
   另外，具有大電流ESD保護功能的I/O單元會佔用相當大的空間，從而推升IC成本。而且IC上的高頻引腳通常沒辦法附加大尺寸的ESD保護電路，因為它會產生容性負載。
   作為一般經驗，晶元內部的ESD保護程度只是足以完成IC生產並焊接到PCB上，但缺少應用環境通常需要的魯棒性保護性能。如果連接需要離開PCB，通常需要利用外部裝置進行進一步的保護。

6. 正確設計的通信埠會使用魯棒性的協議，協議中包含了通用使用循環冗餘檢查(CRC)編碼來測試數據的完整性。乙太網、USB和CAN匯流排都開發了CRC 編碼並隨數據一起傳送。設計正確的接收器將檢查CRC編碼是否匹配所發送的數據。如果不匹配，表示要麼數據要麼CRC編碼發生了錯誤，將發出重新發送數據 的請求。
   由於ESD事件持續時間不到100ns，因此CRC檢查、驗證和重新發送過程通常以不可見的方式處理ESD。最終用戶一般從未意識到損壞的信息得到了糾正。其它一些協議的結構中沒有保護措施。
   I2C、串列外設介面(SPI)和系統管理匯流排(SMBus)通信設計在PCB上工作，無法驗證和糾正數據。如果有些數據要離開電路板，確保你有方法驗證數據的有效性。
   大 多數現代通信路徑採用差分方式，即使用某種形式的低壓差分信號(LVDS)。每個LVDS連接需要像所有其它信號一樣受到TVS保護。磁場隔離(乙太網 常用)和共模扼流圈有助於解決由於ESD事件中的地線反彈產生的共模變化問題。在輸入信號與PCB不共享同一個地時，應該採取光學隔離或磁場隔離措施。要求完善的數據完整性但不包含誤碼檢查的高速數據流在防止ESD沖擊方面難度特別大。理解器件如何提供高於1GB/s的串列數據速率和完整的通信協議保護可以避免這個問題。

7. 離開或進入電路板的任何模擬信號都需要基本的TVS保護。需要考慮連接通道的帶寬以判斷下一步應採取其它什麼措施。大多數模擬控制信號、運動控制系統、音 頻和指示燈不需要更多的措施，因為所用器件的響應時間較長。射頻前端是通信通道的物理層，由作為協議一部分的檢錯機制提供自我糾正。硬體只能提供這么多保護。如果系統中心的某個處理器需要完成監聽和控制，那麼還需要一些選項。這里介紹的技術能使你的處理器不再丟失，或需要經過復位周期。在這個主機控制下到底發生了什麼則是需要考慮的另外一回事。一般來說，你需要在處理器代碼中編入一些智能，以便它能識別錯誤的信息並進行正確的處理。通過時分輪詢埠可以方便地解決慢速檢測和控制線問題。由於ESD事件非常短暫，如果對幾個毫秒內的多個樣本來說埠上的數據保持穩定，那麼系統就不存在ESD這種災難**件。此外，作為再現過程的一部分，輸出可以被刷新。如果處理器是存儲器單元這一步是不需要的，但如果數據是通過遠程鎖定的，那就需要用刷新常式來管理破壞事件。