ESD测试与整改设计参考
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电磁干扰抑制技术912021年第2期 安全与电磁兼容引言随着科技的进步,集成电路的应用越来越广泛,笔记本电脑内部的器件日趋集成化、小型化,从而产生的电磁兼容问题越发多见。
静电放电(ESD)是笔记本电脑发生故障的主要因素,严重时会导致笔记本无法正常工作,笔记本电脑的抗扰性是衡量其稳定性的重要指标之一。
ESD 所导致的产品性能降低(误动作、无故重启等)使得用户体验感变差,这对于笔记本电脑品牌终端市场的认可度影响较大。
因此ESD 测试结果的优劣,直接影响到笔记本电脑品牌的市场影响力和竞争力。
本文通过对ESD 测试出现的问题进行整改,达到通过测试法规并提高产品稳定性的效果。
1 笔记本电脑的ESD 试验方法ESD 主要通过直接传递的传导干扰和空间耦合的辐射干扰两种方式产生短时的高压、强电流和丰富的谐波电磁场,进而影响笔记本内部的模拟、数字信号处理、逻辑处理芯片的误动作或复位,使产品性能受影响甚至导致产品不可逆的损坏[1]。
本文依据 GB/T 17626.2-2006《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》[2]中对ESD 的试验规定,笔记本电脑ESD 测试采用静电模拟器(俗称静电枪)作为干扰源。
通过设置测试空气放电电压±15 kV,接触放电电压±8 kV,详细测试电压和产品状态见表1。
客户要求测试点为金属件进行接触和空气放电,测试点为非金属件进行空气放电。
笔记本试验分为电池模式和电源模式,电源模式通过电源适配器给笔记本电脑供电,电池模式则通过笔记本自带的电池进行供电。
试验过程中,被测笔记本电脑运行相应的软件程序,保证笔记本电脑处于全部功能开启并运行状态;通过静电枪对笔记本进行每个测试点的放电测试,考察笔记本电脑抗干扰能力,连接方式参照法规GB/ T 17626.2-2006中的图5,实际测试布置见图1。
摘要为了保证产品能够在交付给客户后稳定运行,依据GB/T 17626.2/IEC61000-4-2的规定对笔记本电脑产品进行静电放电测试中,产品出现死机、重启、花屏等现象,导致测试结果不合格。
蓝牙音箱电磁兼容ESD整改案例案例1ESD空气放电,是指静电枪头没有直接接触金属,通过空气放电的方式注入PCB板上;按照实验标准的测试方法,对于孔缝等人体无法直接接触的端口进行空气放电实验。
一、描述:本次实验产品是一款蓝牙音箱,其外露的端口主要有AUX,以及USB金属端口;AUX端口为塑胶,按照实验标准,对其进行空气放电8KV,在测试的时候,我们发现样机很容易会出现声音异常现象,并且无法正常关机,需直接断电才能消失。
重新上电后,音箱的声音已经发生了变质,判断等级为D级。
换一块PCB板后样机可以重新工作。
二、整改过程:经过审核AUX端口的结构,我们发现其内部有金属引脚延伸比较长,并且每个引脚都是直接与IC的PING脚相连;从而使得静电可以通过金属引脚直接干扰到IC引脚。
所以首先在这三个引脚对地并联ASIM ESD(型号:CV0402VT6201T),再进行空气放电的时候,发现样机没有出现之前出现的声音异常现象。
如下图为整改PCB图:再此也设计出一般AUX的静电以及EMI防护方案:案例2一、ESD放电分析:在ESD放电的过程中,会产生瞬间的高电压,大电流和宽带的电磁干扰,以至于电子组件失效、损坏、降低可靠度,大至电子系统设备误动作、损毁,甚至会酿成重大灾难。
二、整改前实验现象:此次实验对象是一款多功能蓝牙音箱,其有AUX、蓝牙、USB、TF卡等模式。
在蓝牙模式充电的情况下,设备在进行空气±8KV放电的时候,机器会出现断蓝牙,复位的现象。
三、整改过程:由于对音箱进行接触放电的时候,发现音箱不会出现类似现象;于是先将PCB板的地定义为完整地;只要将静电导到地上就行;所以第一步措施为:将AUX信号线上串上磁珠(ASIM型号:CVB1005C152T)并且对地并联ESD器件(ASIM型号:CV0402VT6201T),如下图:其基本原理为:整改好后,重新对音箱进行空气±8KV测试,发现现象有所改善,但是还是没有彻底根除。
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esd阻抗的检测标准值一、概述ESD(ElectroStaticDischarge)是静电的简称,是一种常见的物理现象,特别是在电子设备中,ESD干扰可能会对电路造成不良影响。
因此,对电子设备的ESD阻抗进行检测和评估是非常重要的。
本文将介绍ESD阻抗的检测标准值及其应用。
二、检测标准值1.电阻率:ESD阻抗的最基本标准值是电阻率。
在理想情况下,ESD电流应该被限制在泄放路径上,而不会对设备造成损害。
电阻率的大小取决于设备表面处理、材料以及工作环境等因素。
一般来说,表面处理工艺越先进、材料越纯正,电阻率就越低。
2.电容率:ESD阻抗还受到电容率的影响。
在静电放电情况下,ESD电流会在导体和大地之间形成一个等效电容,这个电容的大小取决于导体和地之间的距离以及周围环境的介电常数。
因此,为了提高ESD阻抗,需要减小这个电容的大小。
3.分布参数:ESD阻抗还受到分布参数的影响,包括电感、电容和电阻等。
这些参数的大小取决于设备的结构、材料以及工作频率等因素。
因此,在检测ESD 阻抗时,需要考虑到这些因素。
三、检测方法1.模拟测试:使用静电发生器对电子设备进行模拟测试,通过测量静电放电时的电压和电流来评估ESD阻抗。
这种方法需要一定的专业知识和技能,需要使用专门的测试设备和仪器。
2.实际应用测试:在实际应用中,通过观察电子设备在ESD干扰下的表现来评估ESD阻抗。
这种方法需要有一定的实践经验和对电子设备的了解。
四、应用ESD阻抗的检测标准值在电子设备的设计、生产和维护中都有重要的应用。
首先,它可以帮助设计人员优化电子设备的结构和材料,提高ESD防护能力。
其次,它可以帮助生产人员评估电子设备的品质和性能,确保其符合标准要求。
最后,它可以帮助维护人员及时发现和解决ESD问题,保证电子设备的正常运行。
总之,ESD阻抗的检测标准值是评估电子设备ESD防护能力的重要指标,需要对其进行科学合理的评估和应用。
只有掌握了这些标准值及其应用方法,才能更好地保证电子设备的正常运行和使用安全。