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USB接口靜電整改案例

凡億PCB ? 來源:凡億PCB ? 作者:凡億教育 ? 2022-07-12 09:37 ? 次閱讀
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手持設(shè)備,打USB接口靜電時,發(fā)現(xiàn)異常,于是開始整改,設(shè)備整體如下:

e36ef582-0172-11ed-ba43-dac502259ad0.png

塑料外殼,沒法接大地,只能將靜電引入PCB的參考地或者堵住。

先看下原理圖,VBUS /D+/D-/ID 腳都加了TVS防護靜電,信號上也加了串阻。

再看下布局:

e37989de-0172-11ed-ba43-dac502259ad0.png

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e396f6b8-0172-11ed-ba43-dac502259ad0.png

從布局上看,電源VBUS 有兩個輸入腳,雖然加了TVS防護,但是只防護了其中一條路徑,另外一條卻沒有得到保護。

首先,干擾源是靜電槍,受干擾的物體是設(shè)備A,這2個都無法改變,那么只能找到干擾路徑,切斷路徑。

開始實驗:

第一,斷開USB 座子上所有腳,絕緣膠包住座子,還是放在原本位置,對座子打靜電,設(shè)備A沒有受到干擾。

結(jié)果表示干擾路徑是座子與主板之間的接觸,也就是VBUS/D+/D-/ID/GND

第二,只讓USB 座子上的pin針地與主板連接,打靜電,設(shè)備A收到了干擾。

結(jié)果表示干擾路徑有pin針地。

第三,確定了一條路徑,首先對這條路徑做優(yōu)化,在pin針地上+磁珠連到PCB地,打靜電,結(jié)果有改善。

第四,在第三的基礎(chǔ)上,增加連接VBUS與主板連接,只連接有TVS保護的那條VBUS,打靜電,設(shè)備A受到了干擾。

結(jié)果表示干擾路徑還有VBUS。

第五,在第四基礎(chǔ)上,對VBUS路徑做改善,在VBUS上加磁珠再與主板連接,打靜電,結(jié)果有改善。

第六,在第五的基礎(chǔ)上,增加信號D+/D-與主板的連接,打靜電,設(shè)備A受到了干擾。結(jié)果表示D+/D-也是干擾路徑。

第七,在第六的基礎(chǔ)上,將D+/D-上的串阻,改為共模電感,打靜電,結(jié)果有改善。

第八,在第七的基礎(chǔ)上,再將ID也連接上,打靜電,結(jié)果OK,達到了要求。

以上實驗說明,VBUS,D+/D-,GND在這個設(shè)備環(huán)境中都是干擾路徑,將這幾條路徑處理好,可以極大的改善靜電干擾。

另外注意在布局的時候,注意保護器件一定要放在最前面,如果同一個信號有2條路進來,一定要將兩條路徑盡可能早的回合并在此處放防護器件,在經(jīng)過防護器件之前不要打孔到其他地方。另外一些接口的外殼地,注意處理,最好做隔離。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:USB接口靜電整改

文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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