集成（chéng）隔離產品以防範（fàn）ESD

在任何高壓和（hé）電噪聲係（xì）統中，靜電放電（ESD）抗擾（rǎo）度（dù）都是電磁兼（jiān）容性（xìng）（EMC）的一（yī）個重要方麵，是選擇（zé）電流隔離器件的（de）關（guān）鍵考慮因素（sù）。 ESD可以穿透電隔離係統。它並不涉及印刷電路板上（shàng）的保護裝置。國際標準IEC 61000-4-2規定了這一係統級抗擾性能。在最終用戶的典型操作應用環境中，帶電人體通過金屬工具將放電行為引入（rù）係統。ESD認證要求高達8000V的（de）接觸放電，因（yīn）此導致的故障既可以（yǐ）是（shì）軟功能型的又可能是物理性損壞。這與ESD人體模型的組件級不同，其中帶電人（rén）體（tǐ）的放電事件是在工廠生產和組（zǔ）裝（zhuāng）的受控環境中通過皮膚向組件IC放電。人體模型ESD認（rèn）證要求的電壓較低（dī），故障類型是硬泄漏或物理（lǐ）損壞（huài）。

ESD事件及其魯棒（bàng）性對於研究和係統設計非常重要。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（gāo）的ESD抗擾度。這一變化（huà）致力於滿足更（gèng）多醫療設備在醫院外及非受控環境（jìng）中使用這一趨勢（shì）的要（yào）求，這一新趨勢使（shǐ）醫療（liáo）設備可能（néng）經（jīng）曆更嚴重的電磁噪聲（shēng）。

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

在模擬ESD抗擾度測試的測試設置中，一節“AA”尺寸電池給用於為光耦或隔離器的輸入通道產生方波脈衝信號（hào）的振蕩（dàng）器（qì）或晶體（tǐ）提供電源（yuán）和浮地。然後，ESD施放槍在光耦的LED陽（yáng）極或陰（yīn）極引腳上施加8000V的接觸（chù）放電。在光耦絕緣屏障（zhàng）的另一側，使（shǐ）用示波器監（jiān）控輸出通（tōng）道。 ESD施放槍放電返回電纜連接到光（guāng）耦（ǒu）輸出側的電源參考和接地。在（zài）此設置中，ESD會穿過光耦的（de）絕緣屏障。觀察光耦的輸出信號和電流消耗，以（yǐ）查驗其功能性能（néng）的任（rèn）何下降（jiàng）。見圖1。

圖1：光耦的ESD抗擾度測試

使用博通（tōng）（Broadcom）光耦ACNT-H61L，對其施加8000V 的ESD接觸放電，測量（liàng）顯示在（zài）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（tú）2。

圖2：博通（tōng）光耦ACNT-H61L DUT

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

圖（tú）3a：TI隔離器ISO7841 DUT（測試前）

圖3b：TI隔離器ISO7841 DUT（測試後）

對另（lìng）一款數字隔離器ACML-7410，對其施加8000V 的ESD接觸（chù）放電，測量顯示在ESD施加期（qī）間和之後，其操作功能都（dōu）正常。ACML-7410性能沒有（yǒu）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（shì）中的表（biǎo）現不同。光耦和一些隔離器（qì）在測（cè）試期間不會出現性能下降，並（bìng）且在測試後仍能正常工作。其它器件會出現功能失效，甚至可能因器件發熱嚴重而永.久損壞（huài）。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。