集成隔離產品以防範（fàn）ESD

在任（rèn）何高壓（yā）和電噪聲係統中，靜電放電（ESD）抗擾度都（dōu）是電磁兼容性（EMC）的一個重要方麵，是選擇（zé）電流隔離器件的關鍵考慮（lǜ）因素。 ESD可以穿透電隔（gé）離係統。它並不涉及印刷電路板上的保護裝（zhuāng）置。國際（jì）標準IEC 61000-4-2規定了這（zhè）一（yī）係統級抗擾性能。在最終用（yòng）戶的典型操作應用環境中，帶電人體通過金屬工具將（jiāng）放電行為引（yǐn）入係統。ESD認證要求高達8000V的接觸放電，因此導致的故（gù）障既（jì）可以是軟功能型的又可能是物理性損壞。這（zhè）與ESD人體（tǐ）模型的組件級不同，其中帶電人體的放電事件是在工廠生產和組裝的（de）受（shòu）控環境中通過皮膚向組件（jiàn）IC放電。人體模（mó）型ESD認證要求的電壓較（jiào）低，故障類型（xíng）是硬泄漏或物理損（sǔn）壞。

ESD事件及其魯（lǔ）棒性對於研究和係統設計非常重要（yào）。在醫療設備中，新修訂的醫療標準IEC 60601-1-2的第四版要求更高的ESD抗擾（rǎo）度。這一變化致力於滿足更多醫療設備在醫院外及非受控（kòng）環（huán）境中使用（yòng）這一（yī）趨（qū）勢的要求，這一新趨勢（shì）使醫療設備（bèi）可能經曆更嚴重的（de）電磁噪聲。

在整個電氣隔離係統中，光耦（合器）或隔（gé）離器必須能抵抗ESD。最.理.想的性能標準是在測試期間和測試（shì）後不會出現性能下（xià）降；而最差的性能標準是不（bú）可恢複的故（gù）障或器件的永.久性損壞（huài），這樣的結果是不可接（jiē）受的。

在模擬ESD抗擾度測試的測試設置中，一節“AA”尺寸電池給用於（yú）為光耦或隔離（lí）器的輸入通道產生方波脈衝信號（hào）的振蕩器或晶體提供（gòng）電源和浮地。然後，ESD施放槍在光耦的LED陽極（jí）或（huò）陰極引腳上施加8000V的接觸放電（diàn）。在光耦絕緣屏障的另一側，使用示波器監控輸出通道。 ESD施放槍放電返回電纜連接到光耦輸出側的電源參考和接地。在此設置中，ESD會穿（chuān）過（guò）光耦的絕緣屏障。觀察光耦的輸出信號和電流消耗，以查驗其功能性能的任何下降。見圖1。

圖1：光耦的ESD抗（kàng）擾度測試

使（shǐ）用博通（Broadcom）光耦ACNT-H61L，對（duì）其施加8000V 的ESD接觸放（fàng）電，測量顯示在ESD施加期間和之後，其操作功能都正常。ACNT-H61L性能沒有下降。見圖2。

圖2：博通光耦ACNT-H61L DUT

使用德州儀器（TI）的數字隔離器，對其（qí）施加8000V 的ESD接觸放電，測量顯示出功能失效。該數（shù）字隔離器變熱，其電源引腳消耗電流變大。見圖3a和3b。

圖3a：TI隔離器ISO7841 DUT（測試（shì）前）

圖3b：TI隔（gé）離器ISO7841 DUT（測試後）

對另一款數字隔離器ACML-7410，對其施加8000V 的ESD接觸放電，測量顯示在ESD施加期間和之後，其操作功能都正（zhèng）常。ACML-7410性（xìng）能沒有下降。見圖4。

圖4：隔離器ACML-7410 DUT

各電流隔離產品在ESD抗擾（rǎo）度測試中的表現不同。光耦（ǒu）和一些隔離器在測試期間不會出現性（xìng）能下降，並且在測試後仍能正（zhèng）常工作。其它器件會出現功（gōng）能失效，甚至可能因器件發（fā）熱嚴重而永.久（jiǔ）損壞。在ESD抗擾度的係統設計中選擇真正抗造的隔離產品非常重要。