RJ45网口的ESD问题紧急求助,请大家帮忙看看,多谢多谢!

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hmily12345|  楼主 | 2014-10-26 15:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本人负责的一款数字产品(铁壳带接地),有16个千兆以太网电口和其他E1/DSL等若干接口,ESD 接触放电对以太网RJ45处6kV时以太网业务会中断(传输速度降为0),停止放电则能立即恢复传输速度,其他接口业务没问题,通过软件看是有以太网端口LINK DOWN。按照客户要求不满足(客户要求业务不能中断,传输速度可以降低一些即类似于丢包),现在已经采取的有如下措施,但结果都无明显提高,还望各位朋友指导一下,多谢多谢!

1、对RJ45处的结构进行了处理,增强结构搭接,没有效果
2、板子的地平面分为两个区域PGND和GND,两个地之间有分割沟,他们之间用高频电容连接结果仍无效,将两个地短接也无效
3、对隔离变压器的中心抽头增加电容滤波也无效果
4、将以太网对应的接口芯片(PHY)的散热片去除无效果
5、用屏蔽线缆则打8kV可以通过,或者是打静电过程中静电枪体不碰到网线也能通过6kV,但是正常情况碰到网线是在所难免的,所以我判断干扰是从网线耦合进去的。
6、在隔离变压器和接口芯片间的以太网信号线上增加TVS阵列(6引脚的,宣称防接触放电8kV),但是仍无明显效果
7、将以太网口的隔离变压器去掉,在芯片内部进行短接然后跑业务则有效果,打接触8kV也没问题,据此我推断是由传导路径导致的ESD问题。
8、由于该种隔离变压器之前在别的产品有使用过,故排除隔离变压器的问题,现在主要怀疑接口PHY芯片的抗ESD能力差导致,但是芯片厂家说他们的芯片抗ESD能力没问题,并且提供了他们芯片ESD的测试报告(HBM 2kV, MM 150V,CDM 500V),所以现在也没法说厂家的芯片抗ESD能力差了。请问各位据此能否就说明芯片的抗ESD能力没问题呢,或者还有什么办法证明芯片的抗ESD能力差呢?

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GYGY2014| | 2014-10-29 17:14 | 显示全部楼层
试一试将TVS阵列放在隔离变压器和RJ45之间,别放在隔离变压器和接口芯片之间。

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lemenade| | 2014-11-1 16:19 | 显示全部楼层
1. 用屏蔽电缆可以通过+不接触线缆也可以通过,你说是耦合的?
2. 接触测试的时候有没有直接放电的现象?
3. 还有你进行的结构处理“增强搭接”这对你的测试部通过有什么帮助?你自己的分析是什么?
4. 你的接口保护石如何处理的,安规器件有没有?还有PCB上的PGND和GND是如何分割的,这些都很重要?
5. 从你说的不管是耦合还是直接放电导致你的通信状态改变了,可以通过方面直接改善,可以试试二楼的方案;或从我上面所说的排查。

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zchong| | 2014-11-2 18:16 | 显示全部楼层
如果对ESD有较高要求,就要按照标准的EMC电电路去设计,这些电路都是生产EMC器件厂家或者EMC方案供应商提供的,基本不会有问题。

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-6 08:49 | 显示全部楼层
GYGY2014 发表于 2014-10-29 17:14
试一试将TVS阵列放在隔离变压器和RJ45之间,别放在隔离变压器和接口芯片之间。 ...

谢谢!

放在rj45与变压器之间也试过了,仍然不行哦,现在可以确定是通过线缆耦合带进去的

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-6 08:55 | 显示全部楼层
lemenade 发表于 2014-11-1 16:19
1. 用屏蔽电缆可以通过+不接触线缆也可以通过,你说是耦合的?
2. 接触测试的时候有没有直接放电的现象?
3 ...

谢谢!

1、通过多方验证,可以确定是通过线缆耦合进去的
2、接触测试时特别注意了没有火花
3、增强搭接了仍不通过,我觉得结构搭接不是主要因素
4、接口没啥器件,RJ45直接连接变压器,PGND与GND之间有分割沟(大约2mm)
5、2楼加TVS方式的方案也试过了,没有效果啊

不知兄弟还有啥招不,多谢!

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lemenade| | 2014-11-6 09:05 | 显示全部楼层
hmily12345 发表于 2014-11-6 08:55
谢谢!

1、通过多方验证,可以确定是通过线缆耦合进去的

找到具体原因就好了,我以前处理类似的CAN通信故障,是软件变更的;
你让软件增加滤波处理或者你增加几个小电容试试,只能滤波了,找对频率才能解决。

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-6 15:18 | 显示全部楼层
zchong 发表于 2014-11-2 18:16
如果对ESD有较高要求,就要按照标准的EMC电电路去设计,这些电路都是生产EMC器件厂家或者EMC方案供应商提供 ...

谢谢!

主要是现在板子都已经出来了,在没确定解决方案前肯定是不会直接改版的哦

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-6 15:19 | 显示全部楼层
lemenade 发表于 2014-11-6 09:05
找到具体原因就好了,我以前处理类似的CAN通信故障,是软件变更的;
你让软件增加滤波处理或者你增加几个 ...

谢谢!
软件方面也想过了,对PHY增加容错也仍然不行。
接口是千兆以太网且都是差分走线,加小电容也不太好加哦

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lemenade| | 2014-11-7 09:11 | 显示全部楼层
hmily12345 发表于 2014-11-6 15:19
谢谢!
软件方面也想过了,对PHY增加容错也仍然不行。
接口是千兆以太网且都是差分走线,加小电容也不太 ...

我想你们使用屏蔽线的可能性不大啊,这样因为不是自己试验测试,所以有些手段不清楚到底你的效果是不是可行,我再继续想想。你要是有结果也说一声。

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lemenade| | 2014-11-7 09:12 | 显示全部楼层
hmily12345 发表于 2014-11-6 15:18
谢谢!

主要是现在板子都已经出来了,在没确定解决方案前肯定是不会直接改版的哦 ...

改版也是要解决方案和验证了才能改的。

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-8 16:04 | 显示全部楼层
lemenade 发表于 2014-11-7 09:11
我想你们使用屏蔽线的可能性不大啊,这样因为不是自己试验测试,所以有些手段不清楚到底你的效果是不是可 ...

是的,屏蔽线成本太高了,项目承受不了啊,谢谢兄弟了哦!

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-8 16:05 | 显示全部楼层
lemenade 发表于 2014-11-7 09:12
改版也是要解决方案和验证了才能改的。

是啊,不确定原因是不能改版的,谢谢!

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程序包子| | 2014-11-9 01:45 | 显示全部楼层
你确定是PHY芯片不行?如果是主芯片呢?如果怀疑PHY芯片,可以找个屏蔽框在周围割地焊上做实验,看效果如何?住芯片一样的处理方法。

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-10 09:27 | 显示全部楼层
程序包子 发表于 2014-11-9 01:45
你确定是PHY芯片不行?如果是主芯片呢?如果怀疑PHY芯片,可以找个屏蔽框在周围割地焊上做实验,看效果如何 ...

谢谢!

基本可以确定与主芯片无关的,因为出现的现象仅与PHY有关,另外曾经试过把PHY芯片用屏蔽罩住,结果仍然不行,当然如果是从传导路径引入的,可能用屏蔽罩也没啥用,谢谢!

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flower_huanghua| | 2014-11-11 11:13 | 显示全部楼层
这个问题简单,在phy和网络变压器之间加一个tvs阵列。

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langtuodianzi| | 2014-11-11 17:47 | 显示全部楼层

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QQ图片20141021154312.jpg

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-12 10:01 | 显示全部楼层
flower_huanghua 发表于 2014-11-11 11:13
这个问题简单,在phy和网络变压器之间加一个tvs阵列。

谢谢!

请问加什么样的TVS阵列呢,由于现在板子出来了,只能采用并联方式的TVS了,之前已经试过几种都没用哦,还望兄台多多指点哦,谢谢!

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hmily12345|  楼主 | 2014-11-12 10:05 | 显示全部楼层
langtuodianzi 发表于 2014-11-11 17:47

谢谢!

这个是用来防雷的吧,不能防静电吧,谢谢!

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xuxin97817| | 2014-11-12 15:51 | 显示全部楼层
在RJ45金属壳与机壳之间贴一块导电布之类的,不知行不行?

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