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静电抗扰度(ESD)整改案例—蓝牙音箱整改
asim0 | 2019-01-28 15:37:58    阅读:3643   发布文章

静电抗扰度整改,相对于EMC其他项目而言,往往很多时候是拦在产品量产前的一只“大老虎”。

  随着科技的发展,蓝牙音箱越来受很多用户的青睐,但是在客户使用的过程中容易产生静电(ESD)事件;而产品本身如果抗静电能力很弱,就很容易在发生静电(ESD)事件的时候,发生功能性丧失,严重影响客户体验。

  一、静电整改前现象描述

  该蓝牙音箱的指示灯小板与主板分离,通过连接线连接,指示灯的正负引脚直接到MCU。在对小板进行8KV的空气放电时,音箱会被打得断电,并且不能自动恢复,这不符合IEC/EN61000-4-2标准的B类要求,所以要进行静电抗扰度(ESD)整改。

  二、静电整改方法

  在进行空气放电静电测试的时候,我们发现静电是从指示灯的灯口处产生火花放电,也就意味静电是直接通过PIN脚进入MCU,从而使得MCU发生误动作,具体整改措施如下:

  在按键板上的指示灯引脚之间并联ASIM ESD(型号:CV0402VT6201T)如下图红圈处:

1548728729162252.png

  三、静电整改后测试结果

  对蓝牙音箱指示灯进行8KV空气放电时,音箱能正常工作,这就符合IEC/EN61000-4-2标准的B类要求。

  四、整改思路

  ESD器件由于其响应时间比ESD脉冲的上升沿时间还要短,所以其主要是用来抑制电子线路中的静电干扰,ESD器件能在线路上发生ESD事件的时候快速提供一条低阻抗的回路,使得ESD能快速泄放到地,从而保护后级电路不被ESD干扰。

  五、静电放电是如何影响设备的

  静电放电时,通常通过以下几种方式影响电子设备:

  1.初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络,并在离ESD电弧100mm处产生高达几KV/m的高电场。

  2.电弧注入的电荷电流可以产生以下损坏和故障:

  1)穿透元器件的内部薄的绝缘层,损坏MOSFET和CMOS的元器件栅极;

  2)CMOS器件中的触发器锁死;

  3)短路反偏的PN结。

  3.静电放电电流导致导体上产生的电压脉冲(U=L*di/dt),这些导体可能是电源或地、信号线,这些电压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件。

  4.电弧会产生一个频率在1~300MHZde 强磁场,并感性耦合到邻近的每一个布线环路中,在离ESD电弧100mm远处的地方产生高达几十A/M的磁场。

  5.电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上,这些信号线起到了接受天线的作用。

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