Análisis del accidente de comunicación causado por la mala puesta a tierra en la prueba de ESG estática del material de blindaje

1. Introducción

Aprender solo sin amigos es solitario y desconocido;

2. Antecedentes

En la prueba de certificación de un producto controlador que hace el material de blindaje www.vanazado.cn, la descarga de contacto de ESG ± 6kv tiene un problema de accidente de comunicación, que se puede restaurar después de reiniciar, y este problema se analiza y rectifica.

3. análisis y rectificación

3.1 red de controladores y puntos experimentales

La red del controlador y la intención del punto de descarga de ESG se muestran en la figura 1.

(a) diagrama esquemático de la red y los puntos de descarga

B) mapa físico del punto de descarga

Figura 1 red de controladores y puntos experimentales

3.2 fenómenos experimentales

La descarga de contacto ESD es de ± 6 kv, y cuando se prueban el punto de descarga 1 y el punto de descarga 2 (alrededor de 3 - 6 descargas en cada punto), y el punto de descarga 3 (alrededor de 10 - 20 descargas en cada punto), habrá una falla de comunicación, no se puede comunicar con el ordenador superior, está en un Estado de estancamiento y necesita una recuperación de reinicio. No hay problema en la prueba del punto de descarga 4.

3.3 investigación de la fiabilidad de la puesta a tierra

3.3.1 determinación de la resistencia del punto de tierra

Los resultados de la medición de la resistencia del punto de tierra de la placa de cubierta con un multímetro son los siguientes:

Tabla 1 resistencia a la tierra

Nota: el espectro ESG alcanza la banda de ghz, y el uso de multímetros para el valor de resistencia a la tierra de la carcasa es inexacto, pero se puede utilizar como un análisis cualitativo preliminar y juicio.

3.3.2 investigación del cambio de punto de tierra de la carcasa

Cambiar artificialmente la posición del punto de tierra del controlador, realizar experimentos de des en cada punto de descarga y verificar la fiabilidad de cada punto de tierra. para los resultados detallados, consulte la tabla 2.

Cuadro 2 resultados experimentales del cambio de punto de tierra de la carcasa

3.3.3 Resumen de la investigación de la fiabilidad de la puesta a tierra

(1) después del cambio de posición del punto de tierra a 2, no hay problema con el experimento de 2 / 3 / 4 del punto de descarga, pero el punto de descarga 1 todavía causará un accidente de comunicación; Después de cambiar la posición del punto de tierra a 1, no hay problema con el experimento de 1 / 4 del punto de descarga, pero 2 / 3 del punto de descarga todavía causará un accidente de comunicación.

(2) la cubierta y el suelo de la carcasa no están bien superpuestos, la resistencia a la tierra de 1 / 2 / 3 del punto de tierra es grande, y la resistencia del punto de tierra 4 es aceptable;

(3) el diseño de superposición de la cubierta general del controlador y la carcasa no es confiable, lo que dará lugar a problemas en las pruebas de des.

3.4 análisis del problema del accidente de comunicación causado por la mala puesta a tierra

3.4.1 análisis del mecanismo de acoplamiento de la des

3.4.1.1 parámetros de la forma de onda ESG

Los parámetros de la forma de onda de la corriente de descarga de ESG en el estándar iec61000 - 4 - 2 se muestran en la figura 2 [1], y el pico de la corriente de descarga de 6kv es de 22,5 (1 ± 15%) A.

Figura 2 parámetros de la forma de onda de la corriente de descarga de contacto

3.4.1.2 características espectrales de la des

Las características de la corriente de descarga y el espectro de un des de nivel 6kv se muestran en las figuras 3 y 4 [2]. La amplitud de la des suele oscilar entre 0 y 1,2 ghz, y la amplitud superior a 1,2 GHz se atenua básicamente a 0, con dos picos durante todo el período de frecuencia. la frecuencia oscila entre 0 y 30 mhz, la amplitud disminuye gradualmente y la atenuación es más rápida. luego, cuando la frecuencia aumenta a 60 mhz, la amplitud alcanza un segundo pico, y a medida que la frecuencia continúa aumentando, la amplitud disminuye gradualmente a 0.

Figura 3 forma de onda de la corriente de descarga de 6kv

Figura 4 espectro de corriente de descarga de contacto de 6kv

3.4.1.3 análisis del mecanismo de acoplamiento de descarga de ESG

(1) modo de interferencia de la des

El des interfiere con el controlador en modo común, principalmente en las siguientes formas:

◆ el acoplamiento de campo formado en la descarga de ESG generalmente ocurre en un buen punto de puesta a tierra, pero hay señales sensibles o líneas cerca de la posición de puesta a tierra:

◆ la corriente de descarga de ESG forma un dispositivo sensible a la interferencia de ruido y voltaje vnoise en la ruta de resistencia a la puesta a tierra, que generalmente ocurre en situaciones de mala puesta a tierra y gran resistencia a la puesta a tierra;

◆ la corriente de descarga de des se inyecta directamente en la señal sensible, lo que generalmente ocurre en el experimento de inyección de des en el pin.

(2) análisis estructural:

Nivel estructural de la puesta a tierra de la cubierta del controlador: tornillo de resorte de fijación de la cubierta → perno metálico → barra metálica → tornillo de fijación de puesta a tierra → suelo de la carcasa. El PCB no tiene placa de cobre fundamentada a través del agujero y no tiene conexión con la barra metálica y la carcasa. El emparejamiento de la barra metálica con la carcasa se realiza solo a través de hilos, el emparejamiento no es confiable, la resistencia es grande y el suelo estructural se detalla en la figura 5.

A) mapa físico del punto de puesta a tierra de la cubierta

B) esquema de la estructura de puesta a tierra de la cubierta

Figura 5 Estructura de puesta a tierra de la placa de cubierta

(3) análisis de rutas de interferencia y circuitos de mecanismo equivalente

◆ cuando la placa de cubierta y el suelo de la carcasa están bien fundamentados, la resistencia es lo suficientemente baja como para formar un regazo equipotential con la carcasa, sin diferencia de presión.

Las principales rutas de descarga de la des son ① y ② en la figura 6. debido a que la ruta física de puesta a tierra de ① es más cercana, la mayor parte de la interferencia fluirá de la ruta ① a la tierra. El campo de interferencia formado por la corriente cerca de la ruta de flujo ① cruzará las señales sensibles circundantes o las líneas sensibles.

Figura 6 diagrama esquemático de la ruta de descarga de des

◆ cuando el Lap de tierra entre la cubierta y el suelo de la carcasa es pobre (la Resistencia del lap es mayor), la corriente de descarga de ESG formará un voltaje de ruido vnoise en el punto del lap.

El voltaje acústico forma una corriente de interferencia que fluye a través del PCB a través del capacitor de distribución de la placa de cubierta y la placa de pcb, lo que interfiere con la señal seca sensible, como se muestra en la figura 7.

Figura 7 diagrama esquemático del mecanismo de acoplamiento ESG con mala puesta a tierra