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金属外壳接触不良导致的静电放电抗扰度问题

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  现象描述

  某设备在进行静电放电抗扰度试验时,对接口PCB中的DB连接器外壳进行静电放电(4KV接触放电)时,与该PCB相连的PCB出现复位现象。分析发现DB连接器的外壳没有与金属面板形成良好的连接,用铜箔将DB连接器外壳与金属面板搭接后,再进行测试工作正常。电压加到6KV后也正常。

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  原因分析

  静电放电是一种高能量,宽频谱的电磁骚扰。其通过两种方式干扰设备:一种是接触放电,主要是瞬间接触的大电流造成被测设备的误动作或者损坏;另一种是空气放电,由于ESD的前沿时间很短,月0.7ns,其频率范围可达数百兆赫,所以很容易形成耦合。

  在故障诊断时发现,PCB的金属面板与DB连接器外壳之间的接触不好,二者之间没有固定的电连接,这样在二者之间会有较大的阻抗,所以外壳上的静电电流就会在阻抗上产生较高的压降△U如图1所示。这样干扰信号很难快速地泄放,这时就会通过DB连接器外壳耦合到该PCB的电路上,这时板上的数字信号会受到干扰,所以会出现死机或者复位的现象。用导电胶将DB连接器外壳与金属面板连接后,静电干扰在进入PCB内部之前很快就泄放掉,使PCB保持正常的工作状态。

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  整改措施

  将连接器通过螺钉固定在金属面板上,使连接器与金属面板间有良好的电连续性。这样不仅能提高整机的屏蔽效能,还能使静电骚扰电流通过金属面板很快的泄放掉。使设备死机复位的问题解决掉。

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  结果思考

  为了避免由于静电干扰而引起的设备异常问题,一个有效的方法就是将静电干扰信号用接地金属体直接导至地。因此在放电点与接地点之间若不是一导电体,就要特别注意其连接处的电连续性。


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