人體放電模型（HBM）是靜電放電（ESD）模型的一種，是分析電子元件對靜電放電耐受性特性時，**常使用的模型。人體放電模型是模擬帶有靜電的人碰到電子元件時，在幾百納秒（ns）的時間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)安培的瞬間放電電流。對2千伏的ESD放電電壓而言，其瞬間放電電流的尖峰值大約是1.33安培。1.HBM：HumanBodyModel，人體模型：該模型表征人體帶電接觸器件放電，Rb為等效人體電阻，Cb為等效人體電容。等效電路如下圖。圖中同時給出了器件HBM模型的ESD等級。ESD放電具有高頻、快速放電特性，對防護器件的響應(yīng)速度要求較高。福建HDMI接口ESD保護元件原理

對于ESD，我們應(yīng)該如何進行一個選型呢？ESD主要分為四類：TVS二極管、壓敏電阻、MLCC、ESD抑制器，各個器件的應(yīng)用場景也不太一樣，我們**常用的esd器件就是tvs二極管了。1）工作電壓選擇ESD器件應(yīng)該選擇系統(tǒng)工作電壓小于ESD器件的工作電壓（VRWM），例如系統(tǒng)是0~5V，那么我們應(yīng)該選擇工作電壓（VRWM）大于5V的TVS。2）信號類型單向ESD器件和雙向ESD器件的選擇，雙向ESD器件可以通過正負(fù)擊穿電壓（VBR）的信號，而單向ESD器件只可以通過正擊穿電壓（VBR）的信號，如果通過負(fù)的就會造成ESD器件擊穿。3）寄生電容ESD器件是有寄生電容的，如圖是寄生電容對高速電路接口的影響，寄生電容會影響電平的上升和下降速度，影響輸出后的信號。4）根據(jù)電路系統(tǒng)的比較大承受電壓沖擊，選擇適合的鉗位電壓；5）確保ESD器件可達到或超過IEC61000-4-2level4。天津BNC接口ESD保護元件電容ESD靜電保護元件一般為硅基材料器件，相應(yīng)速度可做到ps級。

降低防護器件結(jié)電容的設(shè)計方法當(dāng)防護器件的并聯(lián)結(jié)電容較大時，將對高頻信號產(chǎn)生“衰耗”作用，此時需要改進防護電路的設(shè)計，降低結(jié)電容對信號質(zhì)量的影響。常用的設(shè)計方法有;A二極管偏置法二極管結(jié)電容隨反向偏升高而降低，對防護一極管施加話當(dāng)?shù)姆聪蚱珘嚎蛇m用更高頻率電路。B.二極管串聯(lián)法一-兩個相同防護二極管串聯(lián)可使接入電容減小一半。C阻抗匹配法一-當(dāng)防護二極管的結(jié)電容太大，可以對防護器件并聯(lián)小電感，使之和二極管結(jié)電容并聯(lián)諧振在工作信號頻率點，這時保護電路對工作頻率呈高阻抗，從而減小對高頻電路四配的影響，并有利于加強防護。

在高頻接口還可以采用電阻衰減網(wǎng)絡(luò)和LC濾波電路形成ESD保護。電阻衰減網(wǎng)絡(luò)在很寬的頻帶范圍都有較好的適應(yīng)性，但是它在衰減ESD脈沖的同時，對高頻信號進行同比例衰減，改變了電路系統(tǒng)的增益分配，而且在低噪聲要求的高頻接口不能采用此方法。從圖1的ESD頻譜可見，數(shù)百MHz以下的高頻接口很難使用濾波方法實現(xiàn)ESD防護，只有在GHz以上的高頻接口且使用LC高通濾波器才具有可實現(xiàn)性。適用于高頻信號接口的ESD防護電路必須有很小的并聯(lián)結(jié)電容、較小的串聯(lián)電感和很快的響應(yīng)速度，這對防護器件參數(shù)的選取、PCB布局的寄生參數(shù)控制、阻抗匹配以及布板面積都有較高的要求，實際實現(xiàn)起來并不簡單。SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**強的器件。

人體帶電的控制(1)在有防爆要求的車間內(nèi)，不得使用塑料、橡膠等絕緣地面，并盡可能保持濕潤。操作人員應(yīng)穿防靜電鞋，以減少人體帶電。如鋪有地毯應(yīng)夾織金屬絲，并與自來水管等接地體連接，以盡快導(dǎo)除靜電。(2)在易燃易爆場所，工作人員不應(yīng)穿合成纖維織物的衣服。(3)易燃易爆場所的坐椅不宜采用人造革之類的高阻材料制造。(4)對高壓帶電體應(yīng)加屏蔽，人體應(yīng)避免與高速噴射的氣體接近，以防靜電感應(yīng)。避免靜電過量積累有幾種簡單易行的方法：***，到自然環(huán)境中去。有條件的話，在地上赤足運動一下，因為常見的鞋底都屬絕緣體，身體無法和大地直接接觸，也就無法釋放身上積累的靜電。第二，盡量少穿化纖類衣物，或者選用經(jīng)過防靜電處理的衣物。貼身衣服、被褥一定要選用純棉制品或真絲制品。同時，遠(yuǎn)離化纖地毯。第三，秋冬季要保持一定的室內(nèi)濕度，這樣靜電就不容易積累。室內(nèi)放上一盆清水或擺放些花草，可以緩解空氣中的靜電積累和灰塵吸附。第四，長時間用電腦或看電視后，要及時清洗裸露的皮膚，多洗手、勤洗臉，對消除皮膚上的靜電很有好處。第五，多飲水，同時補充鈣質(zhì)和維生素c，減輕靜電對人帶來的影響。電阻不單獨用于芯片的靜電保護，它往往用于輔助的靜電保護，如芯片***級保護和第二級保護之間的限流電阻。天津HDMI接口ESD保護元件參數(shù)

ESD靜電保護元件可以做成陣列式，同時保護幾路數(shù)據(jù)線免遭ESD的損壞。福建HDMI接口ESD保護元件原理

現(xiàn)行的 IEC61000—4—2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 的測試方法和實驗平 臺仍存在一定局限性，需進一步研究 和改進 。ESD協(xié) 會 WG14、ANSIC63.16和 IECSC77BWG9等標(biāo)準(zhǔn)化 國際組織都在努力提高靜電放 電抗擾度測試 的一致性，對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)展 開***的討論和完善 。但是我國相關(guān)領(lǐng)域 的工作開展不多?，F(xiàn)行的 ESD抗擾度實驗標(biāo)準(zhǔn)是沿用原 IEC標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)的制定和修改工作沒有與國際接軌 ，從而在 ESD抗擾度測試方面仍然落后于西方發(fā)達國家。我過也在積極的開展研究靜電放電測試方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，成立了各項標(biāo)準(zhǔn)委員會。福建HDMI接口ESD保護元件原理

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