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靜電防止解決方案范文第1篇

全世界的政府都在實(shí)施嚴(yán)格的規(guī)定,要求摩托車(chē)和室外裝備制造商設(shè)計(jì)燃燒起來(lái)更清潔的小型發(fā)動(dòng)機(jī)。摩托車(chē)的新興市場(chǎng)正紛紛采用與 Euro III 類(lèi)似的排放標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局 (EPA) 也頒布了針對(duì)小型發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)格排放法規(guī)。根據(jù)戶(hù)外電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),當(dāng) EPA 第三階段標(biāo)準(zhǔn)到 2015 年在美國(guó)完全實(shí)現(xiàn)后,預(yù)計(jì)與 1997年水平相比會(huì)把來(lái)自于小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放減少95%。

同時(shí),面臨世界范圍的排放法規(guī)和不斷上漲的汽油價(jià)格,小型發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)正從機(jī)械式的化油器系統(tǒng)轉(zhuǎn)向更加清潔高效的電子控制和電控燃油噴射 (EFI) 系統(tǒng)。為應(yīng)對(duì)全球?qū)@些生態(tài)友好型設(shè)計(jì)的需要,飛思卡爾已經(jīng)把高度集成的模擬設(shè)備與 16 位微控制器 (MCU)相結(jié)合,提供經(jīng)濟(jì)高效的平臺(tái)解決方案,是小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制的理想之選。

該平臺(tái)由 MCZ33812(為控制EFI中的燃料和電火花及電子燃油噴射系統(tǒng)而進(jìn)行了優(yōu)化的高級(jí)模擬集成電路)和飛思卡爾 S12 微控制器(MCU) 組成。該綜合小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制平臺(tái)有助于降低有害氣體排放,降低系統(tǒng)復(fù)雜性、減少材料使用和制造成本,同時(shí)加快上市時(shí)間。

飛思卡爾小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制的目標(biāo)應(yīng)用包括用于摩托車(chē)、助力車(chē)、踏板車(chē)及三輪出租車(chē)的小排量?jī)蓻_程或四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。該平臺(tái)也是割草機(jī)、園藝拖拉機(jī)、修邊機(jī)、軋邊機(jī)、鏈鋸、除雪機(jī)、落葉吹掃器、耕作機(jī)具、發(fā)電機(jī)、外裝馬達(dá)等許多戶(hù)外動(dòng)力裝備的小型發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的理想之選。

對(duì)更潔凈環(huán)保的小型發(fā)動(dòng)機(jī)需求不斷增長(zhǎng)

對(duì)于小型發(fā)動(dòng)機(jī)制造者來(lái)說(shuō),為了滿(mǎn)足更加嚴(yán)格的政府強(qiáng)制性排放法規(guī),最可行的辦法是采用電子點(diǎn)火、電子化油器及最終的 EFI 等發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制。與化油器系統(tǒng)相比,在小型發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)施 EFI 系統(tǒng)能夠分別幫助減少最多 65%的二氧化碳、35%的碳?xì)浠衔锖?5% 的一氧化氮排放量。安裝了 EFI 的小型發(fā)動(dòng)機(jī)也增加了馬力并提高了每單位汽油所能行駛的里程數(shù)。

廣泛推廣用于小型發(fā)動(dòng)機(jī)的高級(jí)電子控制要求高度集成化和在經(jīng)濟(jì)上負(fù)擔(dān)得起的組件。飛思卡爾的新型 MCZ33812 模擬集成電路代表了該市場(chǎng)的突破技術(shù)。該器件結(jié)合了穩(wěn)壓器、噴油器驅(qū)動(dòng)器和點(diǎn)火預(yù)驅(qū)動(dòng)器,以及中繼和燈驅(qū)動(dòng)器、看門(mén)狗定時(shí)器和重置發(fā)生器等――這些都為小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制進(jìn)行了優(yōu)化。 這種的卓越集成性,由飛思卡爾 SMARTMOS技術(shù)所支持,為發(fā)動(dòng)機(jī)制造者減少了最多12個(gè)獨(dú)立組件,并為發(fā)動(dòng)機(jī)制造商精簡(jiǎn)了電路板區(qū),同時(shí)幫助客戶(hù)增加了他們產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。

促進(jìn)快速上市的參考設(shè)計(jì)

為幫助小型發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)從機(jī)械/基于化油器的系統(tǒng)轉(zhuǎn)向電子控制和燃油噴射,飛思卡爾提供了以硬件/軟件參考設(shè)計(jì)為特色的綜合系統(tǒng)解決方案,以加快開(kāi)發(fā)流程。飛思卡爾的成品 MCZ33812 參考 設(shè)計(jì)讓開(kāi)發(fā)人員基于 MCZ33812 和 S12P 微控制器評(píng)估雙芯片解決方案,并模擬完整的小型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元 (ECU)。飛思卡爾也提供用于小排量設(shè)計(jì)的經(jīng)過(guò)優(yōu)化的軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制軟件。參考設(shè)計(jì)使得檢測(cè)工程師和 ECU 硬件和軟件設(shè)計(jì)人員能夠并行工作,將開(kāi)發(fā)過(guò)程流線化,并加快上市時(shí)間。

強(qiáng)大的 MCU 配套

S12/S12X MCU 系列是汽車(chē)電子市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的16 位架構(gòu)。 MCZ33812 IC 和 S12P MCU 為小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)提供了理想的組合。S12P 提供 16位 MCU 的性能優(yōu)勢(shì),同時(shí)支持 8 位 MCU 的入門(mén)級(jí)定價(jià)、低功率、電磁兼容性 (EMC) 和代碼大小效率?？蓴U(kuò)展的 S12P 系列提供了許多價(jià)格/性能選項(xiàng),并通過(guò)提升性能的XGATE 技術(shù)提供了通往強(qiáng)大的 S12XS 系列和 S12XE 器件的平穩(wěn)遷移路徑。該兼容性讓開(kāi)發(fā)人員能夠隨著他們閃存和性能要求的增加而提升他們的小型發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置。

MCZ33812 小型發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路特性

1 個(gè)燃油噴射器低端驅(qū)動(dòng)器(電流限值:4.0 A 典型值)

1 個(gè)中繼、燃油泵或第二個(gè)噴射器低端驅(qū)動(dòng)器(電流限值:4.0 A 典型值)

1 個(gè)燈低端驅(qū)動(dòng)器(電流限值:1.5 A 典型值)

1 點(diǎn)火預(yù)驅(qū)動(dòng)器,帶有獨(dú)立高端和低端輸出

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定價(jià)和供貨信息

靜電防止解決方案范文第2篇

>> 保護(hù)RS485通信網(wǎng)絡(luò)不受有害EMC事件的影響 RS-485:總線節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)保護(hù) 智能電網(wǎng)中RS—485總線電路過(guò)熱保護(hù)設(shè)計(jì) 基于RS-485總線的有害氣體監(jiān)測(cè)平臺(tái)硬件的設(shè)計(jì) 水控系統(tǒng)RS485通信線路防雷改造 GPIO實(shí)現(xiàn)高可靠性RS485/422通信的研究 PC機(jī)與單片機(jī)RS485通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電能表RS485通信壓力測(cè)試方法與應(yīng)用研究 基于RS485通信方式的多單片機(jī)控制系統(tǒng)的探索 提高RS-485總線通信的可靠性 基于RS485多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于VB的RS-485 串口通信方法 基于RS―485的多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于RS-485通信和單片機(jī)的太陽(yáng)能光伏組件溫度采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 數(shù)字通信中的RS編碼 USB—CAN—RS232—RS485總線轉(zhuǎn)換控制器設(shè)計(jì) 基于PLC與計(jì)算機(jī)RS-232通信的擴(kuò)展應(yīng)用 基于RS485總線照明電路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 素雅外觀·屏顯升級(jí)·RS485擴(kuò)展 RS485總線的3964（R）協(xié)議設(shè)計(jì) 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：

關(guān)鍵詞：RS-485；EMC；電磁兼容；ESD；瞬變

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.3.008

引言

在實(shí)際工業(yè)和儀器儀表（I&I）應(yīng)用中，RS-485接口鏈路需要在惡劣電磁環(huán)境下工作。雷擊、靜電放電和其他電磁現(xiàn)象引起的大瞬變電壓可能損壞通信端口。為了確保這些數(shù)據(jù)端口能夠在最終安裝環(huán)境中正常工作，它們必須符合有關(guān)的電磁兼容性（EMC）法規(guī)。

這些要求包括三個(gè)主要瞬變抗擾度標(biāo)準(zhǔn)：靜電放電、電快速瞬變和電涌。

ADI公司和Bourns， Inc.攜手合作，共同開(kāi)發(fā)了業(yè)界首個(gè)EMC兼容RS-485接口設(shè)計(jì)工具，提供針對(duì)IEC 61000-4-2 ESD、IEC 61000-4-4 EFT和IEC 61000-4-5電涌的四級(jí)保護(hù)，從而擴(kuò)展面向系統(tǒng)的解決方案組合。

1 RS-485標(biāo)準(zhǔn)

工業(yè)與儀器儀表（I&I）應(yīng)用常常需要在距離很遠(yuǎn)的多個(gè)系統(tǒng)之間傳輸數(shù)據(jù)。RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)是I&I應(yīng)用中使用最廣泛的物理層規(guī)范之一，I&I應(yīng)用包括：工業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程控制、電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制、遠(yuǎn)程終端、樓宇自動(dòng)化（暖通空調(diào)HVAC等）、安保系統(tǒng)和再生能源等。

使RS-485成為I&I通信應(yīng)用理想之選的一些關(guān)鍵特性如下：

？ 長(zhǎng)距離鏈路――最長(zhǎng)4000英尺；

？ 可在一對(duì)絞線電纜上雙向通信；

？ 差分傳輸可提高共模噪聲抗擾度，減少噪聲輻射；

？ 可將多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器連接至同一總線；

？ 寬共模范圍（7 V至+12 V）允許驅(qū)動(dòng)器與接收器之間存在地電位差異；

？ TIA/EIA-485-A允許數(shù)據(jù)速率達(dá)到數(shù)十Mbps。

TIA/EIA-485-A描述RS-485接口的物理層，通常與Profibus、Interbus、Modbus或BACnet等更高層協(xié)議配合使用，能夠在相對(duì)較長(zhǎng)的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

2 電磁兼容性

電磁環(huán)境由輻射和傳導(dǎo)兩種能量組成，因此EMC包括兩個(gè)方面：發(fā)射和耐受性。EMC是指電氣系統(tǒng)在目標(biāo)電磁環(huán)境下保持良好性能且不會(huì)向該環(huán)境引入大量電磁干擾的能力。

自1996年以來(lái)，向歐盟出售或在歐盟范圍內(nèi)出售的所有電子設(shè)備都必須達(dá)到IEC 61000-4-x規(guī)范定義的EMC級(jí)別。

IEC 61000規(guī)范定義了一組EMC抗擾度要求，適用于在住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中使用的電氣和電子設(shè)備。這組規(guī)范包括以下三類(lèi)高電壓瞬變，電子設(shè)計(jì)人員必須確保數(shù)據(jù)通信線路不受它們損害：

？ IEC 61000-4-2靜電放電（ESD）；

？ IEC 61000-4-4電快速瞬變（EFT）；

？ IEC 61000-4-5電涌耐受性。

3 靜電放電（ESD）

ESD是指靜電荷在不同電位的實(shí)體之間的突然傳輸，由靠近接觸或電場(chǎng)感應(yīng)引起。其特征是在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高電流。IEC 61000-4-2測(cè)試的主要目的是確定系統(tǒng)在工作過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)外部ESD事件的抗擾度。IEC 61000-4-2描述了兩種耦合測(cè)試方法，即所謂接觸放電和空氣放電。接觸放電要求放電槍與受測(cè)單元直接接觸。在空氣放電測(cè)試期間，放電槍的充電電極朝向受測(cè)單元移動(dòng)，直到氣隙上發(fā)生電弧放電。放電槍不與受測(cè)單元直接接觸?？諝夥烹姕y(cè)試的結(jié)果和可重復(fù)性會(huì)受到多種因素的影響，包括濕度、溫度、氣壓、距離和放電槍逼近受測(cè)單元的速率。這種方法能夠更好地反映實(shí)際ESD事件，但可重復(fù)性較差。因此，接觸放電是首選測(cè)試方法。

測(cè)試期間，數(shù)據(jù)端口須經(jīng)受至少10次正極放電和10次負(fù)極放電，脈沖之間間隔1秒。測(cè)試電壓的選擇取決于系統(tǒng)端環(huán)境。規(guī)定的最高測(cè)試為4級(jí)，要求接觸放電電壓為±8 kV，空氣放電電壓為±15 kV。

圖1顯示了規(guī)范所述的8 kV接觸放電電流波形。一些關(guān)鍵波形參數(shù)包括小于1 ns的上升時(shí)間和大約60 ns的脈沖寬度。這說(shuō)明脈沖總能量約為數(shù)十mJ。

4 電快速瞬變（EFT）

電快速瞬變測(cè)試要求將數(shù)個(gè)極端快速的瞬變脈沖耦合到信號(hào)線上，以代表容性耦合到通信端口的外部開(kāi)關(guān)電路的瞬態(tài)干擾，這種干擾可能包括繼電器和開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)，以及切換感性或容性負(fù)載引起的瞬變，所有這些在工業(yè)環(huán)境中非常常見(jiàn)。EC 61000-4-4中定義的EFT測(cè)試嘗試模擬因?yàn)檫@些類(lèi)型的事件產(chǎn)生的干擾。

5 電涌瞬變

電涌瞬變由開(kāi)關(guān)或雷電瞬變產(chǎn)生的過(guò)壓引起。開(kāi)關(guān)瞬變的原因可以是電源系統(tǒng)切換、電源分配系統(tǒng)的負(fù)載變化或短路等各種系統(tǒng)故障。雷電瞬變的原因可以是附近的雷擊將高電流和電壓注入電路中。IEC 61000-4-5定義了用于評(píng)估對(duì)這些破壞性電涌的抗擾度的波形、測(cè)試方法和測(cè)試級(jí)別。

波形定義為開(kāi)路電壓和短路電流下波形發(fā)生器的輸出。標(biāo)準(zhǔn)描述了兩種波形。10/700 μs組合波形用于測(cè)試要連接到對(duì)稱(chēng)通信線路的端口，例如電話(huà)交換線。1.2/50 μs組合波形發(fā)生器用于所有其他情形，特別是短距離信號(hào)連接。RS-485端口主要使用1.2/50 μs波形。波形發(fā)生器的有效輸出阻抗為2 ？，因此電涌瞬變相關(guān)的電流非常高。

6 瞬變保護(hù)

設(shè)計(jì)瞬變保護(hù)電路時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮以下主要事項(xiàng)：

1. 該電路必須防止或限制瞬變引起的損壞，并允許系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，性能影響極小。

2. 保護(hù)方案應(yīng)當(dāng)非?？煽?，足以處理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用經(jīng)受到的瞬變類(lèi)型和電壓水平。

3. 瞬變時(shí)長(zhǎng)是一個(gè)重要因素。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間瞬變，熱效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致某些保護(hù)方案失效。

4. 正常條件下，保護(hù)電路不得干擾系統(tǒng)運(yùn)行。

5. 如果保護(hù)電路因?yàn)檫^(guò)應(yīng)力而失效，它應(yīng)以保護(hù)系統(tǒng)的方式失效。

7 RS-485瞬變抑制網(wǎng)絡(luò)

就特性而言，EMC瞬態(tài)事件在時(shí)間上會(huì)有變化，因此保護(hù)元件必須具有動(dòng)態(tài)性能，而且其動(dòng)態(tài)特性需要與受保護(hù)器件的輸入/輸出相匹配，這樣才能實(shí)現(xiàn)成功的EMC設(shè)計(jì)。器件數(shù)據(jù)手冊(cè)一般只包含直流數(shù)據(jù)，由于動(dòng)態(tài)擊穿和I/V特性可能與直流值存在很大差異，因此這些數(shù)據(jù)沒(méi)有太多價(jià)值。必須進(jìn)行精心設(shè)計(jì)并確定特性，了解受保護(hù)器件的輸入/輸出級(jí)的動(dòng)態(tài)性能，并且使用保護(hù)元件，才能確保電路達(dá)到EMC標(biāo)準(zhǔn)。

圖2所示電路顯示了三種不同的完整的EMC兼容解決方案。每個(gè)解決方案都經(jīng)過(guò)獨(dú)立外部EMC兼容性測(cè)試公司的認(rèn)證，各方案使用精選的Bourns外部電路保護(hù)元件，針對(duì)ADI公司具有增強(qiáng)ESD保護(hù)性能的ADM3485E 3.3 V RS-485收發(fā)器提供不同的成本/保護(hù)級(jí)別。所用的Bourns外部電路保護(hù)元件包括瞬態(tài)電壓抑制器（CDSOT23-SM712）、瞬態(tài)閉鎖單元（TBU-CA065-200-WH）、晶閘管電涌保護(hù)器（TISP4240M3BJR-S）和氣體放電管（2038-15-SM-RPLF）。

每種解決方案都經(jīng)過(guò)特性測(cè)試，確保保護(hù)元件的動(dòng)態(tài)I/V性能可以保護(hù)ADM3485E RS-485總線引腳的動(dòng)態(tài)I/V特性，使得ADM3485E輸入/輸出級(jí)與外部保護(hù)元件協(xié)同防范瞬變事件。

8 保護(hù)方案1

前面說(shuō)過(guò)，EFT和ESD瞬變具有相似的能量水平，而電涌波形的能量水平則高出三到四個(gè)數(shù)量級(jí)。針對(duì)ESD和EFT的保護(hù)可通過(guò)相似方式實(shí)現(xiàn)，但針對(duì)高電涌級(jí)別的保護(hù)解決方案則更為復(fù)雜。第一個(gè)解決方案提供四級(jí)ESD和EFT保護(hù)及二級(jí)電涌保護(hù)。本文描述的所有電涌測(cè)試都使用1.2/50 μs波形。

此解決方案使用Bourns公司的CDSOT23-SM712瞬變電壓抑制器（TVS）陣列，它包括兩個(gè)雙向TVS二極管，非常適合保護(hù)RS-485系統(tǒng)，過(guò)應(yīng)力極小，同時(shí)支持RS-485收發(fā)器上的全范圍RS-485信號(hào)和共模偏移（7 V至+12 V）。

9 保護(hù)方案2

上一解決方案可提供最高四級(jí)ESD和EFT保護(hù)，但只能提供二級(jí)電涌保護(hù)。為了提高電涌保護(hù)級(jí)別，保護(hù)電路變得更加復(fù)雜。以下保護(hù)方案可以提供最高四級(jí)電涌保護(hù)。

CDSOT23-SM712專(zhuān)門(mén)針對(duì)RS-485數(shù)據(jù)端口設(shè)計(jì)。以下兩個(gè)電路基于CDSOT23-SM712構(gòu)建，提供更高級(jí)別的電路保護(hù)。CDSOT23-SM712提供次級(jí)保護(hù)，而TISP4240M3BJR-S提供主保護(hù)。主從保護(hù)器件與過(guò)流保護(hù)之間的協(xié)調(diào)通過(guò)TBU-CA065-200-WH完成。

當(dāng)瞬變能量施加于保護(hù)電路時(shí)，TVS將會(huì)擊穿，通過(guò)提供低阻抗的接地路徑來(lái)保護(hù)器件。由于電壓和電流較高，還必須通過(guò)限制通過(guò)的電流來(lái)保護(hù)TVS。這可采用瞬態(tài)閉鎖單元（TBU）實(shí)現(xiàn)，它是一個(gè)主動(dòng)高速過(guò)流保護(hù)元件。此解決方案中的TBU是Bourns TBU-CA065-200-WH。

10 保護(hù)方案3

常常需要四級(jí)以上的電涌保護(hù)。此保護(hù)方案可保護(hù)RS-485端口免受最高6 kV電涌瞬變的影響。它的工作方式類(lèi)似于保護(hù)解決方案2，但此電路采用氣體放電管（GDT）取代TISP（完全集成電涌保護(hù)器）來(lái)保護(hù)TBU，進(jìn)而保護(hù)次級(jí)保護(hù)器件TVS。GDT將針對(duì)高于前一種保護(hù)機(jī)制中所述TISP的過(guò)壓和過(guò)流應(yīng)力提供保護(hù)。此保護(hù)方案的GDT是Bourns公司的2038-15-SM-RPLF。TISP額定電流為220 A，而GDT每個(gè)導(dǎo)體的額定電流為5 kA。

11 結(jié)論

在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，RS-485通信端口遇到這些瞬變時(shí)可能遭到損壞。EMC問(wèn)題如果是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期后期才發(fā)現(xiàn)，可能需要重新設(shè)計(jì)，導(dǎo)致計(jì)劃延遲，代價(jià)巨大。因此，EMC問(wèn)題應(yīng)在設(shè)計(jì)周期開(kāi)始時(shí)就予以考慮，否則可能后悔莫及，無(wú)法實(shí)現(xiàn)所需的EMC性能。

在設(shè)計(jì)面向RS-485網(wǎng)絡(luò)的EMC兼容解決方案時(shí)，主要難題是讓外部保護(hù)元件的動(dòng)態(tài)性能與RS-485器件輸入/輸出結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能相匹配。

靜電防止解決方案范文第3篇

關(guān)鍵詞：電子工業(yè)；工業(yè)維修車(chē)間；靜電防護(hù)；靜電放電；ESD；靜電事故 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM151 文章編號(hào)：1009-2374（2015）11-0151-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.075

由于工業(yè)產(chǎn)品在維修作業(yè)以及使用過(guò)程中因ESD（靜電放電）而引起的電火工品擊穿而導(dǎo)致的產(chǎn)品損毀的事故不斷發(fā)生；另外，隨著工業(yè)產(chǎn)品維修水平的不斷成熟，工業(yè)維修的數(shù)量和種類(lèi)愈來(lái)愈多，伴隨著產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題、人員安全問(wèn)題也越顯嚴(yán)重。分析工業(yè)維修廠房的靜電放電危害，制定相應(yīng)的靜電防護(hù)方法以及擬定有效的防靜電放電實(shí)施方案對(duì)于確保工業(yè)維修車(chē)間的質(zhì)量安全具有十分重要的意義。

1 電子工業(yè)靜電防護(hù)的意義

靜電防護(hù)與靜電危害是相對(duì)的，靜電防護(hù)是為了防止靜電造成傷害。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，微電子元件的集成度越來(lái)越高。一個(gè)極端微弱的靜電電壓就可能擊穿元器件，造成斷路或短路，使器件失效或者報(bào)廢，電子器件的損傷進(jìn)一步影響到組件、設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性。在電子工業(yè)中進(jìn)行靜電防護(hù)，對(duì)減少靜電事故提高成品率，具有重要的意義。靜電防護(hù)是針對(duì)靜電危害而言的。靜電危害主要有五個(gè)方面：靜電對(duì)電子產(chǎn)品的危害；靜電對(duì)潔凈工藝和環(huán)境的危害；靜電放電產(chǎn)生電磁干擾；靜電放電引燃易燃易爆氣體和粉塵；靜電對(duì)人的傷害。靜電危害對(duì)安全生產(chǎn)、公共安全、產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生了極大的影響，因此，靜電防護(hù)具有重要的意義。

2 ESD對(duì)工業(yè)維修的危害

在工業(yè)維修過(guò)程中，操作號(hào)手利用工裝工具對(duì)火工品等工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行分解再裝；裝運(yùn)各單機(jī)及其零部件，利用桁吊轉(zhuǎn)移工業(yè)產(chǎn)品；操作號(hào)手接觸并且離開(kāi)操作對(duì)象時(shí)等相關(guān)維修的活動(dòng)都存在著兩物體相接觸、分離，因此，在任何時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生ESD。靜電放電產(chǎn)生的電磁脈沖，起頻帶寬度超過(guò)1GHz，這種高頻強(qiáng)輻射電磁場(chǎng)對(duì)電火工品的危害十分嚴(yán)重。ESD多數(shù)是高電位、強(qiáng)電場(chǎng)、瞬間大電流的過(guò)程，脈沖寬度一般是ns級(jí)或μs級(jí)，脈沖電流可達(dá)幾十安培甚至上百安培。在靜電放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生上升沿極陡、持續(xù)時(shí)間極短的大電流脈沖，并產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁輻射，形成靜電放電電磁脈沖（ESD EMP），它的電磁能量會(huì)引起電火工品的誤點(diǎn)火、爆炸，造成事故。

某年某型導(dǎo)彈由于靜電放電，在發(fā)射時(shí)使計(jì)算機(jī)停止工作，姿態(tài)失控，發(fā)射失??；某年某型飛機(jī)上的導(dǎo)彈突然點(diǎn)火，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，并有上百人受傷。經(jīng)調(diào)查，事故原因是導(dǎo)彈屏蔽接頭不合格，靜電突然放電引起點(diǎn)火。眾多的靜電事故一次次地強(qiáng)調(diào)著ESD防護(hù)的重要性。

3 工業(yè)維修車(chē)間靜電防護(hù)措施

3.1 保護(hù)地

保護(hù)地是為了安全目的而把工業(yè)維修車(chē)間的工裝設(shè)備和電源外部接地系統(tǒng)連接起來(lái)的導(dǎo)線，也就是在單相三線制系統(tǒng)中電源插座的地線。利用電源保護(hù)地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靜電接地。

首先EPA（防靜電工作區(qū)）內(nèi)的操作號(hào)手、工裝設(shè)備、工作椅等通過(guò)防靜電地板（涂有防靜電涂料的地面）接地，防靜電地板連接在公共接地母線上。防靜電工作手環(huán)、工作臺(tái)面、不可移動(dòng)設(shè)備、儲(chǔ)物貨柜等都并聯(lián)連接到公共接地母線上；再將公共接地母線與配電箱的保護(hù)地連接。

3.2 防靜電手環(huán)系統(tǒng)

操作號(hào)手在對(duì)電火工品的操作時(shí)應(yīng)當(dāng)使用防靜電手環(huán)，通過(guò)防靜電手環(huán)系統(tǒng)將人體電荷泄放。人體電荷經(jīng)手腕、手環(huán)、限流電阻、手環(huán)插孔流入到公共接地母線，從而保證了操作號(hào)手的人體電荷的安全泄放。

3.3 防靜電工作服

普通的服裝可能會(huì)積聚大量的靜電電荷，導(dǎo)致靜電危害工業(yè)產(chǎn)品，防靜電工作服利用金屬纖維、亞導(dǎo)電纖維或防靜電合成纖維的電暈放電與泄露放電機(jī)理，減少衣服或人體上的電荷積聚，因此要求進(jìn)入維修廠房的人員必須穿著防靜電工作服。

防靜電服上的靜電電荷要通過(guò)人體、防靜電鞋、地板流入到公共接地母線，要求必須保證防靜電服與皮膚緊密接觸。最好是緊身的防靜電服，針對(duì)領(lǐng)口、袖口和下擺采用收緊的結(jié)構(gòu)，并且不使用襯里，以保證防靜電服與皮膚的緊密接觸，使服裝上的電荷可以通過(guò)人體向大地泄露，不允許穿著短袖的防靜電工作服。

3.4 防靜電工作臺(tái)

操作號(hào)手在操作火工品時(shí)要求必須在防靜電工作臺(tái)面上操作。防靜電工作臺(tái)的工作表面要為工業(yè)產(chǎn)品提供靜電泄放通路，同時(shí)考慮到操作人員的安全性，一般采用靜電耗散材料，防靜電工作表面直接與工業(yè)產(chǎn)品相接觸，是除人員接地以外最重要的ESD防護(hù)措施。

3.5 其他防靜電設(shè)備

維修廠房中的其他工裝設(shè)備也應(yīng)具備防靜電要求。例如防靜電儲(chǔ)物架、工具推車(chē)、專(zhuān)用工裝設(shè)備等。其表面均應(yīng)采用靜電耗散材料并可靠接地。在未配置防靜電地板的區(qū)域運(yùn)送產(chǎn)品，裝卸時(shí)，必須保證操作人員、產(chǎn)品、轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)等可靠接地或者處于同一電位。

3.6 濕度控制

由于相對(duì)濕度提高到70%以上，大多數(shù)物體表面都顯出較好的導(dǎo)電性，由靜電起電原理可知，接觸分離產(chǎn)生靜電的幾率大大降低，靜電起電率減少很多。因此，環(huán)境濕度對(duì)防靜電材料物品技術(shù)性能的影響是客觀事實(shí)。嚴(yán)格控制維修車(chē)間的相對(duì)濕度可以保證靜電防護(hù)效果。我國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般EPA保持40%RH～60%RH，極限范圍30%RH～70%RH。要求維修車(chē)間在EPA區(qū)域內(nèi)安裝溫濕度傳感器對(duì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)量，避免發(fā)生ESD事件。

4 維修車(chē)間靜電防護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)視與測(cè)量

維修車(chē)間的靜電防護(hù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備由于過(guò)期、技術(shù)方面或者周?chē)h(huán)境變化的原因，會(huì)出現(xiàn)性能下降或者失效的情況，為了確保其使用狀態(tài)持續(xù)良好，制定維修車(chē)間靜電防護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)視與測(cè)量方案，可以為車(chē)間管理人員和車(chē)間操作人員提供正確的指導(dǎo)。

4.1 每日需要監(jiān)視與測(cè)量的項(xiàng)目

4.2 每月需要監(jiān)視與測(cè)量的項(xiàng)目

4.3 每半年需要監(jiān)視與測(cè)量的項(xiàng)目

參考文獻(xiàn)

[1] 劉尚合，徐曉英，武占成，魏光輝.靜電防護(hù)理論與技術(shù)[A].中國(guó)物理學(xué)會(huì)靜電專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2002.

靜電防止解決方案范文第4篇

【關(guān)鍵詞】CCD 靜電防護(hù) CCD焊裝夾具

CCD全稱(chēng)Charge-coupled Device，電荷耦合攝像器件，可以稱(chēng)為圖像傳感器或者圖像控制器。它是20世紀(jì)70年展速度最快和用途廣泛的一種攝像器件。CCD是一種半導(dǎo)體裝置，它可以把光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，即把入射到CCD光敏面上的光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)化，可以實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸以及復(fù)現(xiàn)等。CCD有靈敏度高，光譜響應(yīng)范圍大，不受電磁場(chǎng)干擾等優(yōu)點(diǎn)，這使它成為現(xiàn)代光電子學(xué)和現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)應(yīng)用廣泛采用的光傳感器件。近些年來(lái)，隨著我國(guó)航空事業(yè)的不斷發(fā)展，CCD器件在視頻攝錄像系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是其裝配精度高、易受靜電損傷并且價(jià)格昂貴，加上在產(chǎn)品的生產(chǎn)、調(diào)試過(guò)程中，涉及到CCD的操作很多，損傷CCD的風(fēng)險(xiǎn)大，這些都對(duì)CCD的焊裝提出了很高的要求。本文只針對(duì)電子裝聯(lián)過(guò)程，結(jié)合實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)，論述CCD焊裝過(guò)程中的工藝要點(diǎn)及具體的解決方案。

1 條件保障

我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 1694《電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱》中對(duì)靜電放電敏感器件有明確的分類(lèi)，CCD器件為Ⅰ級(jí)靜電敏感器件（靜電敏感電壓范圍0V-1999V），而瞬間的靜電電壓可高達(dá)26kV，一旦出現(xiàn)靜電損傷將產(chǎn)生不可估量的損失。所以在對(duì)CCD焊裝操作的整個(gè)過(guò)程中，都應(yīng)加強(qiáng)工作現(xiàn)場(chǎng)的防靜電保護(hù)工作，以避免CCD被靜電損傷。為了達(dá)到這一目的，首先應(yīng)保證工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度符合有關(guān)要求。其次，操作人員應(yīng)該按規(guī)定做好自身的靜電防護(hù)工作，并且工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備離子風(fēng)機(jī)，以中和工作區(qū)域內(nèi)的可能附著的靜電，同時(shí)所有的用電設(shè)備應(yīng)做到良好的接地處理。此外，由于某型攝像機(jī)產(chǎn)品的光軸和平顯的光軸無(wú)窮遠(yuǎn)處應(yīng)重合，這就要求CCD焊裝的時(shí)候要保證CCD的像面中心在攝像機(jī)產(chǎn)品的鏡頭的光軸上，即CCD像面與鏡頭的光軸相垂直。同時(shí)保證CCD的像面在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的像面位置，這樣才能保證CCD的成像質(zhì)量?；诖藬z像機(jī)產(chǎn)品的焊裝必須用相應(yīng)的焊裝夾具來(lái)保證CCD器件的水平焊裝、焊裝高度和焊裝位置。

2 CCD焊裝工藝過(guò)程

2.1 解焊

由于CCD要從視頻信號(hào)板上解焊下來(lái)焊至產(chǎn)品的CCD成像電路上，要達(dá)到良好的解焊效果，需要注意的是如果視頻信號(hào)板上已進(jìn)行了三防處理，則在解焊前應(yīng)增加三防漆去除工序；解焊時(shí)間控制在3s/焊點(diǎn)以?xún)?nèi)，解焊次數(shù)不超過(guò)2次。

2.2 焊裝

從過(guò)程控制的角度出發(fā)，應(yīng)注意以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：a.加強(qiáng)實(shí)施過(guò)程中的靜電防控；b.斷電焊接。主要工藝操作程序：焊接前工藝準(zhǔn)備技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)焊接及質(zhì)量檢驗(yàn)。

2.2.1 焊接前工藝準(zhǔn)備

焊接前，工藝人員應(yīng)向操作者提供相關(guān)的工藝文件，準(zhǔn)備焊裝夾具，明確工藝流程。

2.2.2 技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)

為了保證CCD焊裝操作萬(wàn)無(wú)一失，技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)主要應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮：

（1）為消除在操作過(guò)程中因人體、工具及其他物品相互摩擦所產(chǎn)生的靜電荷，應(yīng)在操作前打開(kāi)靜電消除器。工作現(xiàn)場(chǎng)溫度控制在15℃-35℃，相對(duì)濕度在45%-75%。工作人員應(yīng)做好靜電防護(hù)。

（2）選用低壓可控溫烙鐵。烙鐵硬接地。使用中應(yīng)對(duì)烙鐵頭對(duì)地電阻和對(duì)地電壓進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)MIL-STD-2000A中5.1.2.2的規(guī)定，烙鐵頭（工作狀態(tài)）對(duì)地電阻應(yīng)小于等于2Ω，對(duì)地電位差應(yīng)小于等于2mV（有效值）。

（3）按要求準(zhǔn)備好CCD焊裝夾具。CCD焊裝夾具是按照各個(gè)型號(hào)的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它的定位尺寸是經(jīng)過(guò)精確計(jì)算的，CCD焊裝夾具是攝像機(jī)產(chǎn)品高質(zhì)量成像及光軸精度的有力保障。

2.2.3 焊接及質(zhì)量檢驗(yàn)

為保證焊接質(zhì)量，操作人員每焊接一個(gè)焊點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行通斷操作一次（焊接過(guò)程斷電），每次斷電后進(jìn)行通斷的時(shí)間不得小于10s，同時(shí)不得在一個(gè)通斷電過(guò)程中實(shí)施兩個(gè)以上焊點(diǎn)的焊接，對(duì)焊點(diǎn)的補(bǔ)焊和修復(fù)也亦如此。CCD焊接完成后由檢驗(yàn)人員進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)內(nèi)容包括工藝實(shí)施條件、焊點(diǎn)質(zhì)量等方面。

3 結(jié)語(yǔ)

本文只針對(duì)某型攝像機(jī)產(chǎn)品的特點(diǎn)加之工作中積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)CCD焊接的工藝方法、工藝實(shí)施的角度進(jìn)行了一些相關(guān)的論述。還有一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，有些型號(hào)的CCD是直接購(gòu)買(mǎi)的器件，引線多數(shù)進(jìn)行了鍍金處理，其主要目的是為了防止因引線氧化而影響引線的可焊性，按照QJ3267中6.7.2的要求，應(yīng)對(duì)引線進(jìn)行去金處理，具體工藝辦法是對(duì)引線進(jìn)行搪錫。總之，CCD焊裝工作涉及到很多因素，工藝人員引進(jìn)型合理的策劃并進(jìn)行充分的試驗(yàn)驗(yàn)證，才能保證這種關(guān)鍵器件在電子裝聯(lián)過(guò)程中的實(shí)施質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]電子電路可制造性設(shè)計(jì).2009.

靜電防止解決方案范文第5篇

關(guān)鍵詞：CAN收發(fā)器；CANScope眼圖；故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）19-0181-02

1 CAN收發(fā)器故障分析

CAN收發(fā)器是CAN總線通訊的信號(hào)傳遞通道，負(fù)責(zé)將單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換為CAN總線電平，是CAN標(biāo)準(zhǔn)――ISO11898系列中最基本的物理層芯片。如果CAN收發(fā)器不正常或者失效，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的通訊將受到致命的影響。

在電動(dòng)客車(chē)的運(yùn)營(yíng)中，工程師最怕現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)“時(shí)好時(shí)壞”的情況，如果CAN節(jié)點(diǎn)徹底不通訊，則很有可能是收發(fā)器損壞，那進(jìn)行更換即可；如果車(chē)輛運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，而將故障節(jié)點(diǎn)拆下來(lái)測(cè)試時(shí)，卻又可以正常工作，這就非常復(fù)雜。

電動(dòng)客車(chē)與傳統(tǒng)客車(chē)不同，其是使用電池、電容來(lái)存儲(chǔ)能量，然后通過(guò)逆變成交流，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。當(dāng)客車(chē)加速或者減速時(shí)，逆變產(chǎn)生巨大電流變化，而形成強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，通過(guò)動(dòng)力線纜耦合到附近CAN總線，會(huì)使CAN收發(fā)器的損壞率有所上升。而有些時(shí)候， CAN收發(fā)器是工作在亞損壞狀態(tài)，就是我們所說(shuō)的“時(shí)好時(shí)壞”現(xiàn)象。按照通用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是很難發(fā)現(xiàn)并標(biāo)定故障，無(wú)法及時(shí)在車(chē)輛檢修時(shí)排除故障節(jié)點(diǎn)。例如某工程師協(xié)助客戶(hù)使用CANScope-Pro專(zhuān)業(yè)版CAN總線分析儀成功定位亞損壞CAN收發(fā)器的原因，并制定車(chē)輛檢修標(biāo)定準(zhǔn)則，及時(shí)排除亞損壞的CAN收發(fā)器。為電動(dòng)客車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

2 CANScope眼圖分析方法

眼圖是邏輯脈沖的重疊，用于測(cè)量信號(hào)質(zhì)量。通俗點(diǎn)，就是把所有的“0”和“1”疊加到一起，觀測(cè)，信號(hào)畸變程度的一種統(tǒng)計(jì)方法。

例如CAN-bus的ISO11898-1規(guī)定顯性邏輯的差分輸入電壓要大于0.9V。如圖所示，如果要讓CAN總線正常通信，眼圖中灰色區(qū)域的電平最小值不能小于0.9V。圖中使用CANScope的硬件眼圖功能測(cè)量到的眼高為1.75V，是符合通訊要求的。

對(duì)電動(dòng)客車(chē)上正常的CAN節(jié)點(diǎn)做眼圖，可見(jiàn)沒(méi)有明顯畸變。

對(duì)故障CAN節(jié)點(diǎn)做眼圖，可見(jiàn)故障節(jié)點(diǎn)雖然目前可以通訊，但是波形已經(jīng)發(fā)生畸變。超過(guò)顯性閥值0.9V的寬度已達(dá)4.3us，即表示此時(shí)故障節(jié)點(diǎn)發(fā)出的顯性電平（邏輯0）的寬度為4.3us，與標(biāo)準(zhǔn)的4us已經(jīng)偏差0.3us。

可見(jiàn)在溫度變化的情況下，這個(gè)位寬度會(huì)增大，最后導(dǎo)致總線波特率異常，所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)被其干擾，由于程序中做了自恢復(fù)功能，所以這個(gè)故障節(jié)點(diǎn)無(wú)法退出總線，一直在干擾總線，最終導(dǎo)致整車(chē)癱瘓。

3 解決方案

針對(duì)整改目標(biāo)，CANScope-Pro分析報(bào)告中提出了3個(gè)徹底解決措施：

1）客戶(hù)后續(xù)研發(fā)產(chǎn)品的CAN總線接口均采用CTM1051隔離收發(fā)器模塊，實(shí)現(xiàn)電源和信號(hào)隔離限幅，防止強(qiáng)干擾信號(hào)形成直流耦合回路，導(dǎo)致收發(fā)器損壞；

2）目前的車(chē)輛全部更換CAN收發(fā)器為更新型的TJA1051T，其耐壓58V，靜電等級(jí)為8KV（無(wú)需加TVS管），而老收發(fā)器PCA82c250耐壓僅為36V，靜電等級(jí)僅為2KV；

3）程序中對(duì)于一直錯(cuò)誤要進(jìn)行極限處理，不可一直可恢復(fù)，如快速自動(dòng)恢復(fù)20次后，延長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間到秒級(jí)，保證其他節(jié)點(diǎn)可以發(fā)出數(shù)據(jù)。如果連續(xù)錯(cuò)誤30秒，將停止自恢復(fù)，避免把整車(chē)其他節(jié)點(diǎn)拖死。

4）車(chē)輛的日常維護(hù)檢修中，使用CANScope進(jìn)行眼圖分析，排查已經(jīng)進(jìn)入亞損壞的收發(fā)器，避免車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中的故障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅峰.汽車(chē)CAN總線系統(tǒng)、原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社，2010（1）：1-265.