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ESD的PCB布局

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ESD静电放电的PCB布局

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強化切換式電源調整器靜電洩放耐受力的電路板佈局林乾元崇貿科技股份有限公司摘要靜電洩放electrostatic discharge ESD測試是電源調整器power adapter安全規範測試中的重要項目，經由在電路板上適當地設計電荷疏導路徑，可以大幅提昇電源供應器系統的靜電洩放耐受力簡介切換式switchmode電源調整器大多以絕緣材質的外殼密封，只有輸出線對外裸露，所以提供了靜電洩放測試時的唯一測試點由於許多電源調整器是兩線輸入，沒有接到安全地 safety ground，因此在電路板布局上，需要從輸出端開始預留一條快速的電荷疏導路徑回到輸入側的火線line或中性線neutral進行電能釋放光耦合器photocoupler與 Y 電容是跨在變壓器初次級間的兩個零件，若要將次級的電荷疏導到電源端，一般都是靠 Y 電容，因為它高頻阻抗低，且不易損壞在所規劃的疏導路徑上不可有其他半導體零件，如 PWM IC MOSFET TL431 等，以防因電荷的累積造成零件的損壞對策建立疏導路徑以圖一所示的反磁式flyback電源調整器為例，其中粗藍線標示建議之......

強化切換式電源調整器靜電洩放耐受力的電路板½局

林乾元

崇貿科技股½有限公

司

摘要

靜電洩放(electrostatic

discharge, ESD)測試是電源調整器(power adapter)安全規範測試中

的重要項目，經由在電路板上適當地設計電荷疏導路徑，可以大幅提昇電源供應器系統的靜

電洩放耐受力。

簡介

切換式(switch-mode)電源調整器大多以絕緣材質的外殼密封，只有輸出線對外裸露，所

以提供了靜電洩放測試時的唯一測試點。由於許多電源調整器是兩線輸入，沒有接到安全地

(safety ground)，因此在電路板布局上，需要從輸出端開始預留一條快速的電荷疏導路徑回到

輸入側的火線(line)或中性線(neutral)進行電½釋放。光耦合器(photo-coupler)與

電容是跨在

變壓器初次級間的兩個零件，若要將次級的電荷疏導到電源端，一般½是靠

電容，因為它

高頻阻抗½，且不易損壞。在所規劃的疏導路徑上不可有其他半導體零件，如

PWM IC,

MOSFET, TL431

等，以防因電荷的累積造成零件的損壞。

對策

建立疏導路徑

以圖一所示的反磁式(flyback)電源調整器為例，其中粗藍線標示建議之疏導路徑，由輸

出端到

電容，再到輸入大電容的負端，經由橋式整流器與電磁干擾濾波器(EMI

filter)回到

火線或中性線。我們必須在初次級間加一個尖端放電的銅箔(如圖一標示

的½½) ，端點與

端點之間只要符合安規規定的最短距離即可，如此我們可以½次級的電荷電壓高到某一個程

度時，透過此尖端逕行放電，如此可增加次級的靜電耐受度。

在所規劃的電荷疏導路徑上，電磁干擾濾波器中的差模(differential

mode)及共模(common

mode)電感的高頻阻抗可½破壞瞬間放電的效果。以小瓦數的電源調整器而言，因電磁干擾濾

波器的級數少,所以其感量½比較大，更不利於瞬間放電，所以必須有如圖一標示

和

的尖

端放電點。此時因為同在初級側，所以兩尖端的距離一般½盡可½小於

1mm。也可以在電感

兩端並聯電阻來改善疏導路徑，一般電阻阻值大多是

1K~5KΩ

左右，較小的並聯電阻對靜電

洩放測試有幫助，對雷擊突波(lightning

surge)測試及電磁相容(EMC)測試則產生負面的½響。

圖二是圖一反磁式電源調整器的電路板½局走線面，藍色部分為疏導路徑，標示

1、2

和

是規劃的尖端放電點。

崇貿科技技術專欄

圖一放電路徑及尖端放電點規劃

圖二電路板½局上之尖端放電點

崇貿科技技術專欄

*警告:

以上刊載內容版權屬崇貿科技股½有限公司所有，未經本公司授權，任½人均嚴禁

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