電子產品的靜電放電保護技術與新裝置的應用
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⑷小金井公司采用高頻方式利用軟管／管道運送離子成為可能的原因
商用頻率的除靜電器產生帶電離子的頻率很低，只有50／60Hx，因此短時間內的電離平衡較差，帶電離子會在軟管中消失，所以無法利用軟管運送帶電離子，見圖5（a）。從圖中可知，因軟管內帶電離子相互吸引力較強，容易被中和,無法運送帶電離子。而小金井除靜電器的頻率高達68kHz，因此電離平衡良好、且帶電離子在軟管中難以被中和，所以使原本難以實現的“利用 軟管運送離子”成為可能，如圖5（b）所示。 由圖可知,因軟管內帶電離子相互吸引力較弱，難以被中和,所以利用 軟管運送離子”成為可能。
EP傳感器是適用于在線靜電監視的傳感器。無需在靜電的測量和管理方面花費工時，即可適時監視肉眼無法看見的靜電。可通過適時監視來針對那些便攜式測量器具難以測量的地方進行靜電管理。
靜電電位傳感器“EP傳感器”主要利用了帶電物體和檢測電極之間的靜電感應現象。帶電物體的電場會致使檢測電極表面產生感應電荷。該感應電荷會被換算成帶電物體的電位并顯示出來。其基本原理見圖6。電荷Q(感應電荷)與電壓V(帶電電壓)成比例。
實際上，在檢測電極的前面還內置有可高速開閉的音叉快門。可根據該音叉快門的開閉量來獲得與帶電量成比例的交流信號，然后利用該信號測量帶電物體的電位, EP傳感器用音叉快門方式迸行測量。
EP傳感器是適用于在線靜電監視的傳感器,可實現便攜式測量器具無法實現的在線靜電測量和適時監視。采用一體式結構，具備低成本化和節省總體空間的特點。值此以Creceed(克雷斯德) 靜電電位傳感器“EP傳感器”為例說明其技術特征與應用。
⑴ 可實現在線靜電管理。無需在靜電的測量和管理方面花費工時，即可適時監視肉眼無法看見的靜電。可通過適時監視來針對那些便攜式測量器具難以測量的地方進行靜電管理。
⑵ 簡便功能。簡單設計，采用了一體式設計，EP傳感器具備判定輸出和異常輸出功能。此外，無需通過放大器等設備即可直接連接外部控制設備，因而可以節省總體空間。
⑶ 電壓數據具有“數字輸出”和”“模擬輸出”兩種。可以選擇與控制裝置之間的連接方式。可以用做面向外部的判定輸出，或是利用電腦進行歷史記錄管理等。
⑷ 判定輸出功能。一旦超過設定電壓(臨界值)，便會通過傳感器LED和電壓比較輸出(判定輸出)發出通知,如圖7(a)所示。
⑸ 具有3種動作模式。平均化數據輸出模式、實測數據輸出模式、電離平衡監視器模式。
①平均化數據輸出模式將測得的數據平均化之后向外部輸出。數據輸出周期可以選擇：100ms、200ms、500ms、1s。
②實測數據輸出模式.將測得的實測數據向外部輸出，數據輸出周期可以選擇：100ms、200ms、500ms、1s。
③電離平衡監視器模式.測量除靜電器的電離平衡。
⑹ 具備校零開關功能。利用校零開關功能，可以將當前的測量值調整為0V。
⑺ EP傳感器的設定方式可以選擇“EP監視器”和“電腦軟件”2種。EP傳感器的設定可通過EP監視器或電腦軟件來進行, 設定通過S232C進行,見圖7(b)所示。
⑻ 具備電離平衡測量功能,可以確認除靜電器的性能。通過安裝監視器面板可以簡便地查看簡易電離平衡。關于除靜電器與監視器安裝板之間的距離，可參照各除靜電器廠商的建議設置最小距離。
5.2 EP傳感器技術指標與輸出
技術指標(以小金井公司產的DTY-EPS型為例)如下：電源電壓為DC24V±10％；電源電流50mA以下；測量范圍為5 mm―50mm；精度為±5％rdg ±2dig；判定輸出的方式為NPN晶體管集電極開路,施加電壓30VDC以下, 其SINK電流為20mA以下；傳感器異常輸出的方式為NPN晶體管集電極開路，施加電壓30VDC以下, 其SINK電流為20mA以下；模擬輸出其輸出電壓為1V―5V,而零點為3V；通信I／F符合RS232C；采樣周期約10ms；數據輸出周期為100ms，200ms，500ms，1s；輸入輸出響應時間(平均化數據輸出模式時)為最大數據輸出周期的2倍；溫度特性為―O.5％FS／℃；運行溫度范圍為O―40℃；電纜線長度為3m；外殼材質為導電性ABS樹脂；外形尺寸為61.2(W)mmx34.2(H)mm~15.0(D)mm。
5.3 EP傳感器應用
使用實例：硅晶片等的電位測量,可通過支持軟件來進行設定、顯示和管理；除去包裝用薄膜等的電位測量；樹脂容器、零件等的電位測量;測量除靜電前和除靜電后的電位與安裝監視器安裝板來測量除靜電器的電離平衡及玻璃電路板等的電位測量。
5.4 EP傳感器連接實例
EP監視器連接(通過電腦來進行設定時)如圖8所示。
圖8所示
從圖8可知，通過電腦進行設定的EP監視器連接是由外部控制裝置與電腦及其組件構成。而組件必需是EP傳感器1臺(如DTY-EPS型)與EP監視器1臺(如DTY-EPU)及電源SW通信電纜線.及EP傳感器用通信電纜線。
6 結束語
除了以上所述利用電子產品的靜電放電保護來保護系統以外，還有防止高壓靜態輸入技術與芯片AAT4684的應用，詳見附錄。
附錄
用AAT4684―3x2.75mml包裝提供高達28V的過電壓保護。其特征為：最高+28V的過電壓保護；固定或可調節的過電壓保護閾值；3V欠壓鎖定閾值，即快速過電壓保護響應,過電壓瞬變值1μs(最大)；低靜態電流,即常用-30μA與關機(禁用)時電流最大為1μA；常用100mΩ(最大為130mΩ)RDS(ON)，電壓為4.5V；最大連續電流為1.8A;TSOPJW―12封裝。
AAT4684指標：Vin為0.3V ～28V, RDS(ON)為100 mΩ，IQ 為30μA，TRESP OV為1μs。
該芯片優點為高壓保護，靈活的過電壓保護閾值設置，阻止非有用輸入源，快捷且安全的過電壓保護，延長電池壽命，低壓差，廣泛應用的高連續電流與小型解決方案。
附圖
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