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ESD过不去,485静电却导致网络不正常

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楼主
本帖最后由 蛋蛋的忧伤 于 2012-8-2 14:32 编辑

做了块串口扩展板,现在有个问题,向大家求救。

现象:给485 ESD测试,485仍然正常工作,但是网络的状态灯不正常了, 网口和外部主机也断开连接。静电打完时,网口大部分时候恢复正常(偶尔需要断电重启才恢复)。打静电时,甚至把我的USB转串口线(插在调试串口上)给搞坏了。


测试方法:板卡是插在机箱做实验的,机箱外壳是铝合金(外表面喷了绝缘漆),使用电源板上的GND接线柱和大地连接。两个485互联,两个网络互联(和外部主机也试过)。8KV接触静电,静电枪打在485凤凰端子(接插件)上。


基本结构如图所示,主板提供4TTL串口信号和5V电源,使用2485模块+2个串口转网络模块。
原理图其实就是

1)常用的TTL485,光耦隔离(网上一大堆)+隔离电源+高耐压的Y电容+SM712(防静电的TVS,位置靠近凤凰端子,其第3脚接外壳)
在凤凰端子旁边有一个LED指示灯插座(未隔离)。
2)串口转网络,这个模块是买的别家的产品,接法和正常RJ4510M/100M)基本一致,只有一处不同,RX+/RX-3脚和6脚的位置反了,这样接是因为模块供应商要求的。
3485的串口信号和电源都隔离了。网络的没有任何隔离。
4)试验时将FGND飞到485模块的隔离地和数字地过,依然不行。把485模块拔掉,依然不行。

问题:
1485的信号线,我已经使用TVS管。为何静电时会影响我的网络模块?之前对ESD的理解是使用TVS管放在座子旁就可以防止静电影响我的电路。


2)静电造成我的模块工作不正常。网络连接是CPU---网卡变压器--RJ45---网线---RJ45—变压器--网卡—CPU。静电影响的是哪一部分?我觉得是RJ45到变压器最有可能,毕竟TX/RX信号电平低,而且电源正常(同时插多块板卡,旁边的板卡都能正常工作)。好不容易找到个极间电容15pfTVS,因为封装的问题无法飞线,就没办法验证加TVS是否可行了。

3)都4天还没搞定,蛋疼啊。想问一下,如果我将网络模块的串口部分隔离,并且在网络部分加SLUV2.8-4的话。这样的方案是否可行?或者有其他方法也能搞定这个的?已经黔驴技穷了,各路高人过来指点下,感激涕零啊。


11.jpg (2.36 MB )

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沙发
蛋蛋的忧伤|  楼主 | 2012-8-2 14:34 | 只看该作者
人好少,求各路大侠过来拯救下小弟。:o

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板凳
yzbert| | 2012-8-3 09:44 | 只看该作者
楼主,我们公司这边有专门做EMC的工程师,要不要交流一下

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地板
wwz2610| | 2012-8-9 19:03 | 只看该作者
上PCB吧,可能与PCB设计有关。怀疑是共地干扰,可以考虑把网口的电源和地也隔离开。

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5
baobaozxc1234| | 2012-8-12 15:00 | 只看该作者
楼主描述问题,需要明确一下:1、接触放电8kV打485端子。金属端子?端子是否接地?ESD的判据要求是什么 ?不准复位 ?485通讯正常,而LED灯(状态灯)不正常,LED是否有ESD保护?2、ESD问题不是加TVS就ok了,实际中还有其他的ESD效应,另外,ESD也应关注ESD信号回流路径?楼主是否清晰?即单板的接地到底是什么情况?图示描述清晰一点。3、USB转串口线坏了,此线是否经过去耦 ?测试方法是否正确 ?



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6
yewuyi| | 2012-8-13 17:17 | 只看该作者
你自己要弄清楚那一块出问题了,然后才能说对策。

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7
xunchangreng| | 2012-8-26 16:34 | 只看该作者
这类问题,首先要有原理图,其次要有PCB布线图,最后需要实际的产品安装图。没有这些,分析问题都是扯淡

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8
jlass| | 2012-9-5 08:54 | 只看该作者
其实我的问题和楼主差不多
过ESD测试的时候网络一直有问题,最严重的时候导致PHY芯片损坏
一直在研究,一直没解决

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9
XZL| | 2012-9-5 14:41 | 只看该作者
这个还真不好说
TVS只能对器件进行保护,不能确保系统不会受干扰。如果串口进行了隔离,那么网口也应该隔离。
另外很多情况下软件非常关键,要做好错误处理工作,确保在受到干扰出错后,尽快回到正常工作中来。

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10
foxcom| | 2012-9-10 16:28 | 只看该作者
你设计的时候ESD的防护思路是什么?ESD的能量从哪里释放?是从机壳释放掉,还是让PCB吸收,PCB几层板?地线,接地结构是怎么样的?释放通路不对光靠TVS是解决不了问题的。

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11
wkdxuelei| | 2012-9-18 20:24 | 只看该作者
才四天而已,搞不定很正常,你的PCB设计肯定是有问题的, 在EMC处理上没有做好

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12
lessger_lee| | 2015-6-24 18:07 | 只看该作者
不知楼主解决了吗?

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