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ESD静电放电处理方案

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出0入0汤圆

发表于 2017-7-10 22:04:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
公司现有个项目,系统通过USB供电。需要USB2.0 往电脑上位机 上传数据。  产品要求 能承受 放电测试实验:空隙放电 ±15V ,接触放电±8KV  。小弟想问一下 群里大虾,有没有做过类似产品的 。能否 分享一下经验。

现在遇到问题: 1, 机壳地PGND 和 板子上面的信号地SGND 需要 怎么处理,SGND 干扰电压 怎么导入到  PGND。

                       2,板子上面 有个3.3V 电源 ,想加一个 TVS 。需要加单项还是双向TVS。

                        
                       3, PCB 设计时需要注意什么吗?

                          还望有经验的 大虾们 给点建议,谢谢。

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出0入0汤圆

发表于 2017-7-10 22:08:35 | 显示全部楼层
15k 不是闹着玩的 不要想着放不进去电  做好充分的保护,板卡四层,完整接地。1类产品做个emc地跟大地良好接触作为脏地和信号地隔离好。二类的产品要完整地。二类的产品要完整地。二类的产品要完整地。这个很重要。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-7-10 22:20:33 | 显示全部楼层
二类的产品要完整地。二类的产品要完整地。二类的产品要完整地。这个很重要。

您好 , 要完整地 能做一下详解吗?还有 PGND 与SGND之间 需要加些什么 吗?谢谢

出0入399汤圆

发表于 2017-7-11 08:39:47 | 显示全部楼层
SGND可以通过螺钉之类的安装到PGND上,PGND要接大地。打静电的信号线上安装TVS;

出0入137汤圆

发表于 2017-7-11 08:59:37 | 显示全部楼层
USBLC6-2SC6

Complies with the following standards:
■ IEC 61000-4-2 level 4:
– 15 kV (air discharge)
– 8 kV (contact discharge)

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 09:10:10 | 显示全部楼层
保护器件只能让设备的信号线不损害而已,但是标准要求的是USB通讯能在放电结束以后自我恢复,如果是虚拟串口类的就不要想了,HID和Key board的还能搞搞。静电还是能躲就躲,不能躲需要快速泄放,然后看门狗软件和硬件能让USB口重新枚举。

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 09:37:20 | 显示全部楼层
我记得电脑的USB的金属外壳和USB信号的GND是连在一起的,不信你测一下你的电脑。我也做过类似的产品,静电只做到8KV就可以了,15KV要好好弄弄。

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 10:03:00 | 显示全部楼层
15KV的ESD,没有一定的经验,很难搞定。

出0入90汤圆

发表于 2017-7-11 10:04:15 | 显示全部楼层
屏蔽层跟信号地阻容并联连接,注意调节阻容,不要辐射超标

出0入90汤圆

发表于 2017-7-11 10:07:32 | 显示全部楼层
要先看一下哪些地方是露在外面会被打到的,在这些部位重点处理一下。USB插头的铁壳肯定是能打到的,就看其他地方有没有露在外面的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-7-11 11:42:44 | 显示全部楼层
首先 非常感谢 以上各位大侠的 建议。
但是 我还有个问题,针对Vbus和 sgnd 我想单独再加一个 TVS管 ,但不知道选单向的还是选双向的好一些。
我担心静电放电时负压 对单向TVS 是否有破坏性的影响。

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 12:10:41 | 显示全部楼层
buck 发表于 2017-7-11 09:43
不是吧,我记得有方案是二者阻容并联,哦,jlink就是。

一般是阻容,也有Y电容,但是台式电脑的的确是直接连,我测过惠普和联想,都是这样。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-7-11 13:15:44 | 显示全部楼层
是啊 我刚才也测试一下 电脑的USB hub接口 屏蔽铁壳和 信号地,  用万用表二极管档位测试 ,有响声,貌似像直连的。 能不能 SGND 和  PGND 之间 加了 磁珠或是其它器件啊

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 13:27:37 | 显示全部楼层
15KV如果结构不太好,是比较难过的。最好的方法是结构想办法堵住,堵不住的电路板就近泄放掉(高压pF级电容、放电PIN等),拉大板子所有层导体到板边的距离,信号线加ESD器件和限流电阻。之前有个塑料壳子封闭的比较好,很容易就过掉了,现在手头一个IP20的塑料壳子,基本就相当与沿着板边在打,堵是堵不住了,还在整改中

出0入399汤圆

发表于 2017-7-11 13:57:44 | 显示全部楼层
jinzhong0507 发表于 2017-7-11 13:15
是啊 我刚才也测试一下 电脑的USB hub接口 屏蔽铁壳和 信号地,  用万用表二极管档位测试 ,有响声,貌似像 ...

有些浮地设备为了防止静电积累,会接个大电阻到大地,你的设备应该可以直接接大地的。两个地之间不能用磁珠,磁珠在高频的时候表现为高电阻,而静电有高频成分。两个地阻抗会变大。
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2017-7-11 14:50:28 | 显示全部楼层
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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-7-11 22:29:53 | 显示全部楼层
非常 感谢 楼上各位 大虾的热心回复,
堵不住的电路板就近泄放掉(高压pF级电容、放电PIN等),拉大板子所有层导体到板边的距离,


这个 放电pin 在有机壳地(PGND)时 还管用 吗 ?  15 楼的哥们 你说的很对。确实 结构上面 要想好 堵 的对策。

sngd上面的静电 真不好泄掉啊。  16楼的 哥们 您是建议我 在设备上把 SGND 和 PGND 直接 接在一起吗?

出0入0汤圆

发表于 2017-7-12 09:55:31 | 显示全部楼层
15KV是空气放电,接触放电只有8KV,  防止ESD过EMC,USB端口有专用的TVS管,比如SRV05-4,TPD4E001这些

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-7-13 12:23:05 | 显示全部楼层
15KV是空气放电,接触放电只有8KV,  防止ESD过EMC,USB端口有专用的TVS管,比如SRV05-4,TPD4E001这些

好的 谢谢啊

出0入0汤圆

发表于 2017-12-21 18:10:09 | 显示全部楼层

你的静电测试过了吗,最近也在搞这个EMC,分享一下经验?

出0入4汤圆

发表于 2018-4-10 12:07:24 | 显示全部楼层
yaodp 发表于 2017-12-21 18:10
你的静电测试过了吗,最近也在搞这个EMC,分享一下经验?

楼上你的过了没有,我最近也在搞这个,我用的是电子打火机的,直接打USB外壳不会重启,打USB里面的GND后设备重启。

出0入0汤圆

发表于 2018-4-10 18:47:29 来自手机 | 显示全部楼层
ghhuang 发表于 2018-4-10 12:07
楼上你的过了没有,我最近也在搞这个,我用的是电子打火机的,直接打USB外壳不会重启,打USB里面的GND后 ...

打火机不错,还有没有便宜的esd枪买吗?

出0入4汤圆

发表于 2018-4-11 11:42:16 | 显示全部楼层
nanfang2000 发表于 2018-4-10 18:47
打火机不错,还有没有便宜的esd枪买吗?

没找到便宜的,基本都是1W5+的。

出0入0汤圆

发表于 2018-4-12 09:28:35 | 显示全部楼层
看立崎用煤汽灶点火器来进行DCDC的测试。应该也可以用这东西来测试。
讲的很好

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出0入0汤圆

发表于 2018-4-13 20:24:58 来自手机 | 显示全部楼层
pldjn 发表于 2018-4-12 09:28
看立崎用煤汽灶点火器来进行DCDC的测试。应该也可以用这东西来测试。
讲的很好 ...

兄弟,视频在哪能看?
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