STM32 的USB 接口损坏案例及解决方法~

只看该作者 · 2021-5-13 10:41

问题：

该问题由某客户提出，发生在STM32F205VCT6 器件上。据其工程师讲述：为了实现产品的设计中使用STM32 的 USB OTG 接口，作为其产品的一个通用 USB 接口来用。在其产品小批量试产后，发现 STM32的 USB OTG 接口在其产品的使用过程中易损坏。

调研：
使用 USB OTG 驱动库的 DEMO 程序对芯片进行测试，发现其 USB OTG 接口在功能上的确已失效。测量该芯片在复位状态下的工作电流，在 90mA 左右，明显偏大。对该芯片做 FA 处理，结果表明该芯片的USB OTG 接口已被 ESD 损坏。检查硬件设计，发现该接口未做 ESD 保护。

只看该作者 · 2021-5-13 10:44

结论：
STM32 的端子未做 ESD 保护，直接引至机壳对外的插座上，从而发生 ESD 损坏。
处理：
设计中增加 ESD 保护，推荐器件 EMIF02USB03F2，如图（二）所示：

只看该作者 · 2021-5-13 10:45

建议：
在 STM32 的数据手册中，给出的 ESD 相关数据如表（一）所示：

在人体模型下，最大放电电压为 2000V；在机器模型下，最大放电电压为 500V。这样的防静电能力，使得 STM32 不适合在没有防静电措施的环境下，直接与带静电的物体接触。也就决定了，在硬件设计中，不可以在不加任何的防静电保护的情况下，将 STM32 的管脚引至暴露在机壳之外的端子上。表（二）列出一些常用保护器件型号，供参考。