不花钱的ESD防护电路—放电齿

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      当尖峰电压输入的时候，IC的管脚会有被击穿的潜在风险。尖峰电压常来自于ESD、带电热插拔、感性负载断开瞬间产生的反向电动势叠加脉冲。
    为防止尖峰对电路中器件的潜在伤害，一般常用TVS旁路泄放到地、或在线上穿电阻限流限制尖峰电压峰值冲入芯片的IO口。
    但TVS有三个问题：
    一是TVS是有寿命的，次数多了老化容易损坏；
    二是TVS有个结电容Cj，在高速信号线上使用TVS旁路泄放的时候，会有一个副作用，会因为Cj充放电的问题，在正常高速方波信号上升沿下降沿时，有迟缓作用，使方波信号来不及充到高电平临界值就开始了下降沿放电了，使数据速率受到限制。
    三是要花钱，尤其对于价格比较敏感的消费类电子产品。
    有一种改进型方法是可以借鉴的，虽然不算是尽善尽美，但也算是多了一个选择性方案，可以有效地规避以上缺点，就是在PCB版上利用布线实现的放电齿（如下图1、图2）。

    在静电来源端与泄放端加如图的放电齿，放电齿的要求是尖峰相对，且其上必须无阻焊层（切切），尖对尖的齿间距为1mm。间距1mm的设计依据来源于两个：
    一是干燥空气中的空气击穿场强为3*106V/m，当ESD电压为3000V时，1mm的间距，3000V尖峰刚好达到击穿放电泄放的临界场强；不低于3kV的esd都能被泄放掉；
    二是考虑到安规绝缘耐压的测试，一般在1500-2000V，放电齿间隙还得必须确保耐压测试时不能击穿导通。所以，放电齿齿间距选定在1mm这个尺寸。
    不过，放电齿也有个缺点，就是放电次数一多，在齿间会形成较多积碳，容易导致齿间绝缘阻抗变小，尤其是潮湿吸潮情况下。需要及时清理。在静电发生频次较高的场合，悠着点使用。
    在电源或信号线的用于抑制浪涌的共模电感两端（如图3）也常加放电齿，避免在浪涌电压太高时，在共模电感前后端形成较大压差，从而击穿电感线圈绕线的绝缘漆层。