Bieten Kondensatoren ESD-Schutz, auch wenn sie bereits geladen sind?

Ich habe über ESD-Schutz mit Kondensatoren gelesen und es scheint, dass es in einigen Fällen eine billige Alternative oder Ergänzung zu bestimmten ESD-Schutzschaltungen sein könnte, wenn man seine Grenzen kennt.

Die Grundidee ist, dass die Ladung der ESD-Quelle (dh Human Body Model) über den Kondensator der Quelle und den "Schutzkondensator" geteilt wird. Die endgültige Spannung könnte dann mit einfachen Berechnungen abgeschätzt werden. ( Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein)

Was aber, wenn der „Schutzkondensator“ beim Eintreten des ESD-Ereignisses bereits voll aufgeladen ist? Nehmen wir zum Beispiel an, es handelt sich um einen geladenen Eingangskondensator eines Spannungsreglers und an seinem Eingangsanschluss tritt ein ESD-Ereignis auf. Bietet es dann noch Schutz?

Jede Klarstellung wäre willkommen.

Antworten (2)

Was aber, wenn der „Schutzkondensator“ beim Eintreten des ESD-Ereignisses bereits voll aufgeladen ist?

Es bietet immer noch Schutz; Wenn durch einen ESD-Stoß mehr Ladung in den Kondensator gelangt, lädt sich der Kondensator stärker auf und die Spannung steigt. Wenn die Spannung über die maximale Nennleistung des Kondensators steigt, wird der Kondensator natürlich beschädigt. Und wenn die Spannung zu hoch ansteigt, könnte sie für die Schaltung, die sie schützen soll, zu hoch werden.

Aber im Grunde ist es eine großartige Möglichkeit, sich vor ESD-Überspannungen zu schützen. Nicht so toll bei indirektem Blitz, aber gut für Energien auf ESD-Ebene.

Vielen Dank, ok, ich denke, vielleicht habe ich es verstanden. Wenn ich beispielsweise einen 100-V-Nennkondensator mit einer Kapazität von 100 nF verwende, kann er eine Coulomb-Ladung von 10000 n halten. Wenn ich es also in einer 5-V-Umgebung verwende, enthält es bereits 500 n Coulomb-Ladung. Also sind 9500n Coulomb für ein ESD-Ereignis "reserviert"? Entschuldigung, das sind grobe Berechnungen, aber ist die Grundidee richtig?
Das ist die Grundidee, aber es ist möglicherweise besser, sich das HBM als 100 pF vorzustellen, das auf (sagen wir) 8 kV aufgeladen ist. Wenn Sie es dann mit 100 nF parallel schalten, wie hoch wird die Spannung? C ändert sich also auf 100,1 nF und V ändert sich auf 7,992 Volt. Oder bei einer Vorladung von 5 Volt wäre eine anständige Annäherung an die Endspannung 7,992 Volt + 5 Volt = 12,992 Volt.
Super - alle Unklarheiten beseitigt! Das war sehr lehrreich. Danke noch einmal...

Wenn der Kondensator ideal ist, gilt die Gleichung immer noch, dass eine Ladungsänderung eine Spannungsänderung verursacht, unabhängig von der Anfangsspannung.

In der Praxis sind ESD-Impulse jedoch schnell, sodass die Fähigkeit, einen ESD-Impuls zu absorbieren, vom ESR und ESL des Kondensators abhängt, die im Wesentlichen durch Kondensatortyp und -größe bestimmt werden.

Daher würde ein Standard-Elektrolytkondensator die Überspannung aufgrund des hohen ESR und ESL im Vergleich zu kleinen Keramikkondensatoren schlecht absorbieren, selbst wenn einige Arten von Keramikkondensatoren unter Gleichstromvorspannung einen Teil ihrer Nennkapazität verlieren.

Bieten Kondensatoren ESD-Schutz, auch wenn sie bereits geladen sind?
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