在某些情况下,ESD（静电放电）事件会毁坏数字电路,造成闩锁效应。例如,受到ESD触发时,通常构成CMOS器件中一部分的寄生晶体管会表现为一个SCR（可控硅整流器）。一旦ESD触发,SCR会在CMOS器件的两部分之间形成一个低阻通道,并严重导电。除非立即切断电路的电源,否则器件就会被损坏。人体交互产生的ESD是手机和医疗设备中遇到的大问题。为了有足够的ESD防护,多数医疗设备和工业设备都需要为ESD电流设置一个接地回路。而在实际生活中,
在某些情况下,ESD（静电放电）事件会毁坏数字电路,造成闩锁效应。例如,受到 ESD 触发时,通常构成 CMOS 器件中一部分的寄生晶体管会表现为一个 SCR（可控硅整流器）。一旦 ESD 触发, SCR 会在 CMOS 器件的两部分之间形成一个低阻通道,并严重导电。除非立即切断电路的
电源,否则器件就会被损坏。人体交互产生的 ESD 是
手机和医疗设备中遇到的大问题。为了有足够的 ESD 防护,多数医疗设备和工业设备都需要为 ESD
电流设置一个接地回路。而在实际生活中,移动设备可以对付没有合适的电源接地引出线的使用环境。
为了在没有 ESD接地的情况下也能防止昂贵的设备遭受闩锁故障,可以增加一个如图显示的电源断路电路,防止由ESD引起的闩锁而造成的损害。正常情况下,易受ESD影响的器件所吸收的电流会在
电阻器R6上产生一个小压降。R4和R5构成的电压分压器规定了一个光
隔离器IC1
LED端口的复位电流阈值,在正常工作电流消耗下,LED是不亮的。
IC
1的输出控制着加在
MOSFETQ
1上的栅极偏置,Q
1通常是导通的。当出现闩锁时,电源电流会快速增大一至多个数量级。R
6上产生的高电压降正向偏置IC
1的LED ,于是 IC
1的光电晶体管导通,从而关断Q
1,直流电源向受 ESD 影响器件的供电被中断数毫秒。另外,系统的固件设计必须能够达到允许从电源中断状态自动恢复。
下式描述了复位电流阈值与R4和R5值之间的关系：(R
4+R
5)/R
4=(I
T×R
6)/V
LED,其中：I
T≥(V
LED)/R
6,而 V
CC>V
LED。
由ESD导致的故障阈值电流IT大于或等于光隔离LED的正向导通压降除以检测电阻器 R
6的值。另外,原电源电压必须大于LED的正向压降。电阻器R
1为IC
1的基极泄漏电流提供了一个路径,电阻器R
3和R
2则决定了Q
1的栅极关断偏压。
图1中,光隔离器的LED正向压降为1.2V。针对图中显示的元件值,当ESD造成的电源电流超过约
300mA时,电路短暂中断VCC。
