[부산 인력개발원 Harman 과정]전자회로 해석 및 설계 6

정전기 방전(ESD: Eletro Static Discharge)

 

ESD란 전기적 전위체 사이에서의 접촉이나 마찰등으로 인해 전하가 이동하여 생기는 과도적 전기적 현상을 의미한다.

이러한 정전기로 인해 전자 제품이 고장날 수 있어 전자 제품을 제작 시 가장 중요한 부분이다.

 

 

회로에 대한 ESD 대책은 총 3가지 기법

 

1. Diode 2개를 직렬 구성

가장 일반적으로 ㅅ적용되는 방식으로 diode 2개를 직렬로 구성하여 대책하는 회로임

 

2. TVS(Transient Voltage Suppression) 방식

등가적으로 zener diode 두개를 마주보게 구성한 형태

순방향에서는 일반적인 diode turn-on 특성을 가지며 역방향에서는 breakdown을 일으켜 역방향으로 급격히 turn on 되는 특성을 이용한 반도체 소자임.

 

3. Varistor

 

소자 양단에 걸리는 전압 값에 따라 저항 값이 급격하게 변화하는 특성을 가진 소자

순간 과전압 발생시 수 m옴 이하의 도체로 저항값이 급격하게 감소함

단점으로는 전력소모가 높음

 

 

Snubber 회로

 

인덕터의 전류 특성으로 인해 갑작스럽게 전압이 튀는 현상이 발생한다 이러한 현상을 막아주는 회로를 Snubber회로, 클램핑 회로라 한다.

 

 

시뮬레이션을 통한 검증

 

sw tClose 스위치를 사용하여 1ms 후 인덕터 회로의 sw가 Open되도록 설정한다.

 

위의 그래프와 같이 1ms에서 전압이 kv 단위로 측정되는 것을 확인할 수 있다.

 

 

해당 회로에 다이오드를 연결한 snubber회로를 구성하면 

 

전압이 오르다가 값이 고정되는 현상을 확인할 수 있다.

 

수동소자인 R, C로 만든 snubber 회로 구성

 

RC로 만든 수동소자 역시 전압이 줄어든 것을 확인할 수 있음.

최종적으로 인덕터를 사용할 때 회로에 snubber 회로가 연결되어있는지 확인을 해야한다.