电子设备人体静电保护设计

jksemi

电路保护技术和电路板布局策略有助于提高安全性、可靠性和连通性。可穿戴技术存在一个不可能出现在物联网中的弱点：人体在移动时产生静电。静电可能损坏支撑物联网应用的敏感电子设备。

近年可穿戴设备被广泛应用深受人们的喜爱。由于可穿戴设备设计为可以贴身使用，它们持续受到 因为与用户近距离相互作用而产生的静电冲击。如果没有适 当的保护，可穿戴设备的传感器电路、电池充电接口、按钮 或数据输入/输出端口有可能被与HBM试验中产生的相似的 程度静电放电（ESD）损坏。一旦可穿戴设备失效，整个网络 的功能和可靠性也会受到影响。

封装尺寸

为了便于使用，可穿戴设备的体积往往很小，因此其防静电保护电路中的静电保护元件在选取时许尽量选用小封装尺寸的，同时不会降低其防静电能力。具有防静电能力的TVS二极管是理想的保护器件。

器件位置

合理确定二极管位置，大部分可穿戴设计不需要在每个集成电路引脚上都使用板级TVS二极管。首先，许先确定哪些引脚暴露在可能发生用户可能产生ESD事件的。比如通讯/控制线路、USB接口、按钮/开关和其他数据总线，这些都是ESD容易侵入的途径。因此，在放置静电保护器件时，应尽量靠近这些ESD源。

走线长度

缩短走线长度。走线布线在针对集成电路引脚的TVS二 极管保护设计中非常重要。与雷电瞬态不同，ESD不会长时间释放出大量电流。处理ESD时，一定要尽快把电荷从受保 护的电路转移到ESD参考点。

器件选型

在选择ESD保护器件时不仅要能防止增强的静电应力，还要能提供足够低的箝位电压，在一些涉及信号传输的位置不能选择容值过高的器件，以免信号丢包。 IEC 61000-4-2是对器件防静电能力的一种测试标准，按照可穿戴设备要求等防护水平来选择符合对应标准的静电保护器件型号。

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