曾工 发表于 2025-1-21 15:17:41

ESD接触放电时出现重启故障分析

把PGND和GND连一起就不重启了,就可以合格了。如果PGND和GND连一起,这种情况,耐压又过不了,有木有其他什么方法平衡可以过耐压,又可以合格静电ESD?在静电放电(ESD)测试中,设备出现重启现象可能与静电放电的路径、设备的电磁兼容性和接地情况等多种因素有关。关于将PGND(功率地)和GND(信号地)连一起后设备不再重启的情况,确实存在绝缘性能可能受到影响的问题。为了确保耐压合格,同时又确保设备在ESD静电放电时的稳定性和可靠性,可以采取以下几种方法:
1、在PCB板的地(GND)与金属外壳(或其他需要接地的部分)之间,使用一个高压电容(如1nF至100nF,耐压值根据实际需求选择)并联一个大电阻(如1MΩ)进行连接。

优点:
[*]抑制高频干扰: 电容可以形成高频通路,抑制高频干扰信号对电路的影响,同时防止高频信号辐射至外部环境。
[*]保护电路板: 电阻可以限制电流,防止静电放电时产生的电流对电路板造成损害。在静电放电测试或复杂电磁场环境下,可以逐步释放电荷并消除高压。

注意事项:
[*]电容选择: 应选择高压电容,如Y电容或高压薄膜电容,以确保在静电放电时能够正常工作。
[*]电阻选择: 电阻的阻值应根据实际需求选择,一般建议选用1MΩ至2MΩ的电阻。

2、加强静电防护设计方法说明:
[*]在设备的接口、按钮等易受静电影响的部位,增加静电防护元器件,如瞬态电压抑制(TVS)二极管、ESD二极管等。

优点:
[*]保护敏感电路: 这些元器件可以在静电放电时迅速导通,将静电电荷泄放到地,从而保护敏感电路免受损害。
[*]提高可靠性: 加强静电防护设计可以提高设备的可靠性和稳定性,减少因静电放电导致的故障和损坏。

实施建议:
[*]选择合适的元器件: 根据设备的实际情况和静电放电测试标准,选择合适的静电防护元器件。
[*]合理布局: 将静电防护元器件尽可能靠近静电放电的入口点,以最大限度地发挥其保护作用。

3、改善接地设计方法说明:
[*]优化设备的接地设计,确保所有需要接地的部分都通过低阻抗路径连接到地,特别是施加端口处的GND或者PGND。

优点:
[*]提高电磁兼容性: 良好的接地设计可以提高设备的电磁兼容性,减少静电放电对设备的干扰。
[*]保障人身安全: 在某些情况下,良好的接地设计还可以保障人身安全,防止静电放电时产生的电流对人体造成伤害。

实施建议:
[*]使用低阻抗路径: 使用金属连接器护罩、螺钉等部件,通过低阻抗连接将设备底盘与保护接地或功能接地连接。
[*]检查接地情况: 定期检查设备的接地情况,确保接地连接良好、可靠。

4、优化PCB布局和走线
方法说明:
[*]对PCB板进行重新设计或优化,改善布局和走线,减少静电放电对敏感电路的影响,特别是对MCU、电源、电容滤波等回路面积减小。

优点:
[*]提高抗干扰能力: 通过优化PCB布局和走线,可以减少静电放电对敏感电路的干扰,提高设备的抗干扰能力。
[*]降低成本: 相对于增加额外的静电防护元器件,优化PCB布局和走线可能是一种更经济、更有效的解决方案。

实施建议:
[*]保持足够的距离: 在PCB板上,将敏感电路与易受静电影响的部位(如接口、按钮等)保持足够的距离。
[*]使用合适的走线方式: 采用合适的走线方式,如差分走线、地线屏蔽等,减少静电放电对敏感电路的影响。

5、使用防静电材料方法说明:
[*]在设备的接口、外壳等部位使用防静电材料,减少静电的积累和放电。

优点:
[*]减少静电积累: 防静电材料可以有效减少静电的积累和放电,降低静电放电对设备的干扰和损害。
[*]提高用户体验: 使用防静电材料还可以提高用户的触摸体验,减少因静电放电导致的触摸不适或设备故障。

实施建议:
[*]选择合适的材料: 根据设备的实际情况和静电放电测试标准,选择合适的防静电材料。
[*]合理应用: 在设备的接口、外壳等关键部位合理应用防静电材料,确保其作用得到充分发挥。

综合考虑在实际应用中,可以根据设备的具体情况和需求,综合考虑上述方法,采取多种措施共同提高设备的静电放电防护能力。同时,建议在设计和生产过程中,加强对静电放电测试的关注和研究,确保设备在静电放电环境下的稳定性和可靠性。
另外,为了确保设备的绝缘性能不受影响,可以在实施上述措施的同时,对设备的绝缘性能进行定期测试和评估。如果发现绝缘性能下降或存在潜在问题,应及时采取措施进行改进和优化。
概括起来,针对ESD接触放电时出现重启现象的问题,可以通过使用阻容连接、加强静电防护设计、改善接地设计、优化PCB布局和走线以及使用防静电材料等多种方法进行弥补和改进。这些方法不仅可以提高设备的静电放电防护能力,还可以确保设备的绝缘性能不受影响。
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