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米乐M6官网登录正版下载 PCB工作地与金属外壳连接对ESD干扰影响的实例分

来源:M6米乐官网登录 作者:米乐M6网页版登录入口
产品详情

  该产品按照 ISO10605 标准规定的测试配置进行接触放电测试时, 发现测试电压只要高于±2 kV, 就会出现系统错误现象。

  通过上面的产品架构,我们可以描绘出该产品在静电放电选在金属外壳上的ESD共模干扰路径,如下图所示:

  这条干扰路径是一条“非期望”的路径,该路径中的干扰电流越大,意味着PCB受到的干扰就越大,出现问题的概率也越大。

  注:产品金属外壳与 PCB1 中的元器件、 印制线、 地平面、 电源平面都会产生寄生电容, 其中产品金属外壳与地平面、 电源平面的寄生电容最大,如10pF。

  在测试中,电缆线束一般放置在参考接地平面上, 并且离参考接地平面25mm, 此电容可以估算为60pF/m (ISO10605 标准规定电缆放置要求)。

  测试中该产品放置在参考接地平面上, 之间用相对介电常数小于1.4 的绝缘物隔离, 绝缘物的高度为 25mm, 此电容约为 30pF。

  在4kV接触放电测试时,A 点瞬态电压可达 1kV, 于是就造成了共模电流ICM2 ,共模电流的公式如下:

  注: 在 ESD 干扰电流的频率下, 电缆 Lcable和 CP4造成的等效特性阻抗约为 150Ω 要远小于CP1的容抗。

  当发生静电放电时, 由于金属外壳上的放电点与参考接地板之间不可能做到等电位 (这需要金属外壳和参考接地板之间的阻抗为零,显然这是不可能的,接地产品会好一些)。

  ICM2 , 是由一个相对于参考接地板的共模 ESD 电压造成的, 它还不是直接影响电路工作的电流, 因为它是共

  或电路端口与 0V 工作地之间的电压, 即差模的电压信号。要使这种共模电流或共模电压影响产品中以差模电压传递的电路信号正常工作, 就必须发生转化。

  图中给出了这种转化的原理, 其中 UO 是 PCB1 与 PCB2 之间传递的正常工作电压信号。

  但是, 当 ESD 共模电流流过其中的 0V 地时, 由于 PCB1 与 PCB2 之间的互连线实际存在寄生电感 L ( 约 10nH /cm), ESD 共模电流就会在其两端感应出电压,这个电压计算公式如下:

  假设PCB1 与 PCB2 之间的排线 cm, 寄生电感估算为 100 nH。对于的感应电压为:

  这个电压已经远远超过了电路本身的电压噪声容限。 因此,就出现了前面提到的出现系统错误的现象。

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