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原创 USB静电整改案例

2018-11-8 17:14 673 1 1 分类: 测试测量

一、USB端口介绍:

     USB具有传输速度快、使用方便、连接灵活、独立供电等优点,在电子产品中的应用十分广泛。USB接口自1996年推出后,已经成功代替串口和并口,并成为当今个人电脑和大量智能设备的必备接口之一。由于USB接口的热插拔性高,接口很容易会发生ESD事件,对产品的性能和稳定产生巨大影响;所以对提高产品的性能,避免因ESD事件带来的干扰就变得至关重要了。

二、整改前现象:

图片18

、整改方法:

1、USB口的DM、DP处加ASIM ESD (型号:CV0402VT6030T),在USB接口VCC处加ASIM ESD(型号:CV0402VT6201T),AUX口的信号引脚对地并联ASIM ESD(型号:CV0402VT6201T(如下图红圈处):

 

图片19

 

3、USB地与PCB地隔开并用ASIM宽频滤波器(型号:RU0803L0020T)串联:

图片20

 

四、整改后实验结果:

图片21

五、ESD抗扰度测试实质

   ESD测试配置描述可以看出,再进行ESD测试时,需要将静电枪的接地线接至参考接地板,EUT放置于参考接地板之上,静电枪放电枪头指向EUT中各种可能会被手触摸到的部位或水平耦合板和垂直耦合板,这就决定了ESD测试是一种以共模为主的抗扰度测试,因为ESD电流最终总要流向参考接地板。

六、ESD脉冲波的分析:

从静电放电波形分析,其上升沿时间为0.7ns到1ns,根据傅里叶变换可知其频谱宽度能达到300MHZ。ESD器件的响应时间一般为PS级别,所以用ESD器件去防护静电是一种有效的措施。

从静电的脉冲宽度看出,静电的脉冲持续时间很短,其能量比浪涌小很多,所以绝大多数的小功率的ESD器件足以满足对其的泄放。

七、ESD器件的使用方法:

   ESD器件其主要是并联在线路上,当静电事件发生的时候,ESD器件能够瞬间导通,给静电提供一条低阻抗的回路。这里需要注意几点:

一、ESD器件的泄放地一定要完整,完整地的定义为长宽比小于3的(没有缝隙、没有开孔)二、ESD器件必须要放在信号线的主路上,不能放在支路上,不然会使得ESD器件的效果大大降低。

三、如果ESD器件是放在高速信号上,一定要考虑ESD结电容对信号的影响程度,信号速率越高,对ESD器件的结电容大小要求越低(即信号速率越高,ESD结电容越低)。

 

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