靜電抗擾度(ESD)整改案例—藍牙音箱整改
靜電抗擾度整改,相對于EMC其他項目而言,往往很多時候是攔在產(chǎn)品量產(chǎn)前的一只“大老虎”。
隨著科技的發(fā)展,藍牙音箱越來受很多用戶的青睞,但是在客戶使用的過程中容易產(chǎn)生靜電(ESD)事件;而產(chǎn)品本身如果抗靜電能力很弱,就很容易在發(fā)生靜電(ESD)事件的時候,發(fā)生功能性喪失,嚴(yán)重影響客戶體驗。
一、靜電整改前現(xiàn)象描述
該藍牙音箱的指示燈小板與主板分離,通過連接線連接,指示燈的正負(fù)引腳直接到MCU。在對小板進行8KV的空氣放電時,音箱會被打得斷電,并且不能自動恢復(fù),這不符合IEC/EN61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的B類要求,所以要進行靜電抗擾度(ESD)整改。
二、靜電整改方法
在進行空氣放電靜電測試的時候,我們發(fā)現(xiàn)靜電是從指示燈的燈口處產(chǎn)生火花放電,也就意味靜電是直接通過PIN腳進入MCU,從而使得MCU發(fā)生誤動作,具體整改措施如下:
在按鍵板上的指示燈引腳之間并聯(lián)ASIM ESD(型號:CV0402VT6201T)如下圖紅圈處:
三、靜電整改后測試結(jié)果
對藍牙音箱指示燈進行8KV空氣放電時,音箱能正常工作,這就符合IEC/EN61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的B類要求。
四、整改思路
ESD器件由于其響應(yīng)時間比ESD脈沖的上升沿時間還要短,所以其主要是用來抑制電子線路中的靜電干擾,ESD器件能在線路上發(fā)生ESD事件的時候快速提供一條低阻抗的回路,使得ESD能快速泄放到地,從而保護后級電路不被ESD干擾。
五、靜電放電是如何影響設(shè)備的
靜電放電時,通常通過以下幾種方式影響電子設(shè)備:
1.初始的電場能容性耦合到表面積較大的網(wǎng)絡(luò),并在離ESD電弧100mm處產(chǎn)生高達幾KV/m的高電場。
2.電弧注入的電荷電流可以產(chǎn)生以下?lián)p壞和故障:
1)穿透元器件的內(nèi)部薄的絕緣層,損壞MOSFET和CMOS的元器件柵極;
2)CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死;
3)短路反偏的PN結(jié)。
3.靜電放電電流導(dǎo)致導(dǎo)體上產(chǎn)生的電壓脈沖(U=L*di/dt),這些導(dǎo)體可能是電源或地、信號線,這些電壓脈沖將進入與這些網(wǎng)絡(luò)相連的每一個元器件。
4.電弧會產(chǎn)生一個頻率在1~300MHZde 強磁場,并感性耦合到鄰近的每一個布線環(huán)路中,在離ESD電弧100mm遠處的地方產(chǎn)生高達幾十A/M的磁場。
5.電弧輻射的電磁場會耦合到長的信號線上,這些信號線起到了接受天線的作用。
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