多軸飛行器因其結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，已經(jīng)越來越接近大家的生活。隨著 MEMS傳感器、微控制器、電機和電池技術(shù)的發(fā)展和普及，多軸飛行器已經(jīng)成為微小型無人機中的新銳力量。直到今天，多軸飛行器已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域，如軍事應(yīng)用、公安追捕、災(zāi)害搜救、地理調(diào)查、輸電線巡查、電影拍攝等。

現(xiàn)實生活中，用戶使用多軸飛行器時，經(jīng)常會出現(xiàn)多軸飛行器莫名其妙的損壞，因此多軸飛行器的EMC可靠性必須得到高度重視。針對這些問題，碩凱電子股份有限公司FAE已經(jīng)提出相應(yīng)的浪涌和靜電解決方案。

一、電源部分熱插拔浪涌防護方案

多軸飛行器一般采用12V左右的電池供電，電流比較大，達到幾安培，當(dāng)12V電源接口進行熱插拔時，會產(chǎn)生比較大的浪涌電流，即CDE事件。浪涌電流經(jīng)常將電源管理IC擊穿，因此這里需要加入瞬態(tài)抑制二極管進行瞬態(tài)鉗位，起到保護后端電源管理IC的作用。

二、電機部分反向電動勢防護方案

多軸飛行器通過頻繁控制多個電機的轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)前進、后退、起飛、降落等功能，由于電機的正反轉(zhuǎn)或者加減速容易產(chǎn)生反向電動勢或者瞬間過壓等現(xiàn)象，很容易將電機的驅(qū)動器件MOS擊穿，因此這里需要加入瞬態(tài)抑制二極管進行瞬態(tài)鉗位，起到保護MOS的作用。

三、USB等外部接口的靜電防護方案

多軸飛行器由于經(jīng)常與人手進行接觸，很容易產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象，當(dāng)天氣比較干燥時，靜電電壓會更高，因此多軸飛行器需要進行靜電抗擾度測試，需符合IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)。靜電測試時，需要對裸露的金屬接口進行接觸放電，其他部分進行空氣放電測試，因此對于多軸飛行器的USB接口、SD卡接口、GPS天線接口、按鍵等都需要加入靜電保護器件ESD進行靜電防護。

1.USB口防護方案

2.GPS天線接口防護方案

3.SD卡接口防護方案

使用SRV05-4積成芯片,它由8支控向二極管構(gòu)成兩個“橋式”電路，共享了一支“雪崩二極管”，此種“橋式”電路對“正”的ESD經(jīng)過導(dǎo)向由雪崩二極管進行鉗位，而對“負”的ESD由控向二極管直接鉗位，是非常好的ESD防護方案。

四、TVS/ESD選型

需要注意以下幾點：

1、 斷態(tài)電壓≥電池電壓的1.1倍以上為宜，否則TVS/ESD容易損壞。

2、 盡量選用殘壓值低的器件，能起到比較好的浪涌保護效果。

3、 高速信號接口選用低結(jié)電容值產(chǎn)品，否則信號不能正常通信。

4、 直流電源口選用單向效果更佳。