轻松爬坡E-bike的ESD/EOS最佳解决方案

        近几年，电动辅助自行车(Electrically assisted bicycle, E-bike)的字眼不断地浮现在各种媒体中，由于疫情期间外出需要保持社交距离，全球都掀起E-bike的抢购潮。也因为其具备节能环保、价格亲民和无需驾照等优点，逐渐成为现代人喜爱的代步工具之一。E-bike外型类似传统自行车具有踏板，是以「人力供应为主、电力供应为辅」的半踩踏式自行车。但有别于传统自行车，E-bike在不同模式及踩踏下会通过智能供电提供动力，让消费者毫不费力，便可以轻松爬坡、骑行时间更久、距离也更远，可适时提供帮助但又不会剥夺骑自行车的乐趣。     

 

        根据市场调查，还是有许多人不太了解电动辅助自行车、电动自行车、电动摩托车的实质差异性，目前市面上根据动力来源、速度限制等，分类出以下几种类型，如表一。另外现在消费者骑乘的E-bike又可细分为电辅城市车、电辅公路车、电辅登山车，主要差异在于使用E-bike的目的是休闲娱乐、通勤或健身等。其中大家最热爱的车款-电辅城市车，除了可以平常作为上班的通勤车之外也可以与家人体验E-bike的乐趣。 然而，E-bike这类的产品比一般消费型产品更容易受到来自人体的静电放电效应(Electrostatic Discharge, ESD) ，或是充电电源端有能量更高的电气过应力(Electrical Over Stress, EOS)影响。由于使用的环境恶劣，温度也更高，容易导致电子系统工作异常，轻则造成产品损坏，严重会出现安全事故。

 

 

表一、两轮车辆的种类及差异

 

        现在E-bike要求各个模块体积越变越小，不仅电路板越来越小，而且由于半导体制程越来越先进，使得产品更容易遭受到静电放电效应的影响而更加脆弱与敏感，同时静电放电的测试要求越来越严苛，最基本的测试规格要通过IEC61000-4-2 8kV的接触放电测试，此方法用来仿真系统在客户端使用时会受到静电放电的情况。需要设计时在较为敏感处、讯号线及电源端加入适当的ESD/EOS防护组件。在事前做好防护措施，才能避免后端产品受ESD破坏导致损坏或死机。     

 

        晶焱科技利用自有的专利技术，推出一系列具有先进功能的静电保护组件，特别针对E-bike的防护需求，开发出许多封装且多种规格的静电放电防护组件，可供客户依照产品需求来选择，如图一。对应不同的应用提供0402或多通道陣列方案，ESD单体耐受度Contact / Air皆为8kV/15kV以上且包含EOS防护能力，如图二。其中0402封装大小只有1.0 mm x 0.6mm，厚度只有0.5 mm，可满足E-bike对于小封装的需求。随着未来的新科技走向，晶焱科技将持续开发出更加符合市场客户需求的静电放电防护组件，亦可提供客制化产品的完美方案。

 

 

 

图一、晶焱科技在E-bike应用的解决方案。

 

 

 

图二、晶焱科技在E-bike应用的TVS参数。

 

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