USB静电问题请教。

只看该作者 · 2011-12-27 09:03

新做的机型里面USB和网络是单独的一块小板放在机器的接口处，通过线缆和底板相连。现在进行静电测试时发现接触放电过不了，4KV接触放电静电枪打一下就挂。经过试验把连接电缆上的两条USB数据线跳掉开就可以通过静电测试，但是在板卡上割断这两条线就不行，取下两条数据线上的共模电感也不行。请大家指点一下问题出在哪，怎么整改，谢谢，还有一点要说明，这块板卡很小，只有30mm*44mm。

1万 · 2011-12-27 11:00

提供你的D9 D10 D11型号

只看该作者 · 2011-12-27 11:34

我最近也碰到同样问题，割掉数据脚再打就不死。
数据脚上串共模电感试试，能改善一点。然后对地TVS换高级一点的。

3万 · 2011-12-27 11:51

本帖最后由 tyw 于 2011-12-27 12:05 编辑

有时铺地包铜不见得是好事！你把包铜用小刀剥脱试.哈哈,距离远点,免灾力总会提升一些的.啃一下测试规范就明白了.

http://wenku.baidu.com/view/95ed77d4360cba1aa811da98.html

只看该作者 · 2011-12-27 13:51

TVS管用的是科普伦的BV05CL；把铜皮磨掉了一些，如图白色部分的铜都被磨掉了，还是静电打一下就挂。

只看该作者 · 2011-12-27 13:52

把TVS管换成压敏电阻也试过，没有效果

3万 · 2011-12-27 14:08

本帖最后由 tyw 于 2011-12-27 14:30 编辑

剥得不够仔细,你分析一下静电的入侵通路,再采取措施,这种十几mil的缝隙哪能抗得住4kv的高压

把连接电缆上的两条USB数据线跳掉开就可以通过静电测试，但是在板卡上割断这两条线就不行

说明通路是金属外壳经USB电缆跑的,因为电缆拉掉就过了.割USB插座pcb线不能过,是因为通过包铜形成了新的通路.所以俺让你剥包铜试.有足够的空隙,不拉电缆也能过了.

把TVS管换成压敏电阻也试过，没有效果

说明静电根本没从那里过,上面的路更近,可省点车马银子.哈哈

只看该作者 · 2011-12-27 15:46

您的意思是静电打到金属外壳后击穿了击穿了USB数据线缆，串到底板电路上去了？这块板上的J15是一个接地片，直接拿一个比较粗的线引到三相电电源的输入地去了，静电的流向应该是顺着这条线回流到地的啊。即使数据线上有感应电荷引起的电压差，也应该通过TVS管放掉，或者通过USB防护芯片，USBLC-6流到地啊。
还有一点“割USB插座pcb线不能过,是因为通过包铜形成了新的通路.”这一点不是很明白。
还有一个奇怪的问题，我在底板上的两条数据线上加了压敏电阻和BAV99再打就可以打过，但是把BAV99和压敏电阻移到USB板上就还是打一下静电就挂。可惜现在已经不能再改底板了，还得再USB板上想办法。

只看该作者 · 2011-12-27 15:48

我把上下层和USB数据线相近的铺地都磨掉了啊，应该再怎么磨铜皮？

3万 · 2011-12-27 16:02

我在底板上的两条数据线上加了压敏电阻和BAV99再打就可以打过，但是把BAV99和压敏电阻移到USB板上就还是打一下静电就挂

你其实已经很接近答案了,再顺着这条线索找找原因.
这两者之间有些什么？C1,C2,R8,R9,CM2对吧？直通了就过了对吧？那你就飞2根线直通试试

只看该作者 · 2011-12-27 16:06

关键是把usb金属外壳连接到机器的金属地端，最好在usb外壳上有一个平行的金属板（连接地）

只看该作者 · 2011-12-27 16:21

“这两者之间有些什么？C1,C2,R8,R9,CM2对吧？直通了就过了对吧？那你就飞2根线直通试试”直接连通可以过吗，我晚上试一下，现在还要开例会。
“关键是把usb金属外壳连接到机器的金属地端，最好在usb外壳上有一个平行的金属板（连接地）”这个我但是做板的时候已经把USB金属壳下面铺了地的，并且没有铺绿油，还度了金就是说USB金属壳下面有一层裸露的铜皮的。

3万 · 2011-12-27 16:25

还有一件事可试一下,把usb外壳插脚焊盘周围的铺铜阻焊漆刮掉一圈,露铜后再焊上,让外壳接地面积增大一些.
打USB静电有问题，最大的原因是USB的铁质外壳没有良好的接地，或者是接地面积不够大，静电无法完全在GND上面均和，从而对其他信号产生窜扰。如果USB的数据线没有加ESD保护期间的话，此时就肯定会出现读取出错或死机。

只看该作者 · 2011-12-27 18:08

拿那块割过铜皮的板子，把中间的元件断开，直接从USB插座的数据管脚飞线到插座管脚，拿去打静电仍然过不了，打3-5下就死机。加大USB金属外壳与地的连接，仍是如此。
把USB及网口的金属外壳直接拿铝箔贴到机器下面的金属板上没有问题，怀疑泻放不够又加了两根很粗的地线从USB板上连到电源输入板的地上，仍然被打挂。使用那块割过铜皮的板子才可以（该板连接到底板的插座J11附近的铺铜都被割掉）。
拿三块底板，在底板的USB数据线上加了BAV99和压敏电阻可以打过静电。怀疑是不是这样：静电虽然从USB的金属外壳上直接流到板上的地，再从板上的地通过接地线流到交流输入板的地，但是在板上的地上各个点的电压时不同的，就像一块石头投入到水里一样会引起波浪。然后在USB数据线上会产生感应电荷，可能很小，只有十几V或者几十V，但是这个班上的地也是不干净的，于是这个感应电荷不能再通过TVS管或者USB防护芯片泻放出去，只能进核心板，造成死机。只是一点猜测，在理论上也站不太住。

3万 · 2011-12-27 18:15

一般USB的数据线需加ESD保护,你的实验也证实了这一点
重新画板吧,这是近路

只看该作者 · 2011-12-27 20:21

对电路图进行了一些改动，准备再打一版回来试试去掉了USB保护芯片USBLC6，只保留了TVS管，在输入的网络插座、USB插座和连接主板的插座中间留出了4mm的隔离带，虽然中间有布线，但是我觉得应该有些效果，尤其是USB的两条数据线与其他线间保持了较宽的间距。毕竟重新做主板代价太大了，能在这块小板上解决问题最好。等打样回来告诉大家结果如何。谢谢TYW及其他前辈的指教先。