静电放电问题典型案例分析
从这期开始我将带大家进入静电放电问题的典型案例分析，通过具体的实际案例以帮助大家消化前面的知识，并通过典型案例的分析为后面静电放电设计做铺垫。
不知不觉，这个专栏已经更新到第6篇了。后面专栏的文章会整理成PDF电子书，送给付费订阅的读者，方便大家阅读学习。
一、接触放电测试出现系统自动待机问题案例分析（一）
产品形态图
1. 问题现象描述
某Sound Bar产品自带蓝牙功能，可以通过手机连接蓝牙播放音乐，也可以通过USB接口播放音乐。通过手机连接蓝牙播放音乐状态下进行±4KV接触放电时出现蓝牙断连后，快速进入自动待机模式，重新开机可以正常连接蓝牙播放音乐。
根据前面我们学到的知识，首先需要进行问题现象的确认动作。根据问题反馈进行相关的测试确认，问题现象与反馈的现象基本相同。产品自带USB播放功能，连接U盘并通过其播放音乐，进行±4KV接触放电测试时，也会出现快速进入自动待机模式现象，重新开机进入U盘能够正常播放音乐，初步确认蓝牙断连只是表面现象。
2. 问题现象分析
根据产品原理框图可知，MCU电路是整个系统的核心，通过MCU芯片连接蓝牙模块、功放芯片、USB端口，系统使用两颗MCU芯片分别控制低音功放芯片与中高音功放芯片，通过总线连接通讯。
产品原理框图（一） 
产品原理框图（二）
系统自动进入待机状态是MCU芯片工作状态异常引起的，而导致MCU芯片异常的条件主要包含如下情形：
产品开关控制信号耦合到静电放电干扰，进入MCU芯片，MCU芯片判断错误，触发系统关机，进入待机模式。
静电放电过程中，MCU芯片供电电压出现跌落，超过MCU芯片供电电压容限，MCU因供电电压不满足工作异常，进入待机模式。
MCU芯片复位信号受到静电放电干扰，触发MCU芯片复位，进入待机模式。
静电放电干扰通过MCU芯片其它信号引脚进入MCU芯片，引起MCU芯片工作状态异常，进入待机模式。
3. 问题分析验证过程
MCU芯片供电电源稳定性分析验证：
系统使用DC12V输入供电，使用12V转5V DC-DC芯片将输入电压降低到5V。
分别使用两颗LDO芯片，将5V电压转换为3.3V、1.8V电压给后端MCU芯片与功放芯片供电。
LDO本身就是线性稳压电源，具有稳压作用，且输出端使用多个10uF电容，出现电压跌落的概率非常低，EN脚开启电压是5V，处于安全设计范围。
5V转3.3V&1.8V LDO电路 
12V转5V DC-DC芯片电路
12V转5V DC-DC芯片EN脚开启电压设计安全，反馈环路设计稳定，且输出端使用100uF电解电容稳压，出现电压跌落的可能性很低，静电放电过程中测试5V输出电压稳定未出现跌落，排除5V电压跌落的可能性。
MCU芯片复位电路
MCU芯片复位电路稳定性验证：
根据复位电路原理图设计可知，复位电路是采用RC电路，上电时电容充电复位信号的电平被拉低，电容充满电后复位信号恢复高电平，即系统完成复位动作。
用镊子短路复位信号上电容C103,观察出现的问题现象同静电放电时出现的异常现象完成相同。
检查复位信号PCB Layout布线设计，其上拉电阻靠近芯片引脚放置没有问题，而电容C103却远离芯片引脚放置，不符合复位信号布线设计规范。
复位信号PCB Layout布线
在复位信号靠近芯片引脚处增加0.1uF/16V滤波电容重新进行静电放电测试时，系统进入自动待机问题消失，确认是复位信号受到静电放电骚扰。
审核编辑：汤梓红
-
芯片
+关注
关注
455文章
50711浏览量
423105 -
ESD
+关注
关注
48文章
2029浏览量
172922 -
mcu
+关注
关注
146文章
17123浏览量
350964 -
静电放电
+关注
关注
3文章
286浏览量
44638
原文标题：搞定ESD（六）：静电放电问题典型案例分析（一）
文章出处：【微信号：记得诚，微信公众号：记得诚】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
LDMOS器件静电放电失效原理
系统层级静电放电与芯片层级静电放电的差异
静电放电测试实验分析
静电放电的测试方法 静电放电问题整改案例
工商网监
评论