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热插拔经典案例

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今天与大家分享我在整改过程中遇到的热插拔实例,这种案例难得一见,见到了坚决不能放过.....
案例一:
产品:9.7寸平板电脑,某A31主控,带USB,Micro HDMI接口;
现象:常规静电测试,Air +/-8KV,Contact +/-4KV 均满足要求,即不死机,不重启,运行正常。但工厂测试HDMI发现,有些机器,插拔HDMI线时,出现CPU烧坏的现象,机器报废。后来抽检100台,发现大约10%的机器可以复制到此现象,现象机器全部报废,导致工厂不敢发货。更换HDMI cable和显示器,现象依然可以复制,但使用较短的HDMI cable,现象比例会减少。
分析:拿到样机后,先再次做常规ESD测试,确定OK,确认样机可以承受ESD效应。那么出现问题可能是因为热插拔导致的直接放电,或者插拔引起的Surge。
实验验证:将样机进行直接静电放电,发现+/-3.5KV时,CPU烧掉,另外,对信号线做Surge测试,2KV时,CPU烧掉,确定问题是由直接放电和Surge引起的。
(关于热插拔的讲解与解决方案请看此贴:http://www.gaosupcb.com/forum.ph ... &extra=page%3D1)
疑问:这批机器HDMI端口已经加上的TVS器件(暂且称这颗料为A),且具有一定的Surge能力,为什么还会因为直接放电和Surge导致CPU烧掉呢?答案只有一个:器件的选型有问题。
为了验证这个疑问,我们换用另外一款参数更好的TVS(暂且称这颗料为B),测试结果为:ESD直接放电:+/-5KV OK,Surge: 3KV OK,ESD和surge能力明显提升。让工厂对100台样机换料做HDMI插拔实验,未发现上述现象,确定使用这颗TVS可以解决该问题,后来大批量更换TVS B后,没有发现CPU烧掉的现象,问题圆满解决。
下面比较以下A和B的参数,看看其中的原因到底为何?
1.A和B的封装,Vrwm,Vbr,Vop都相同,容值相当,这几个参数不是原因所在;
2.静电能力有差异:TVS A:Vclamp=12V,MAX Air/Contact=15KV/10KV; TVS B:Vclamp=10.5V,MAX Air/Contact=15KV/12KV;这是导致直接放电失效的原因;
3.Surge能力相差较大,TVS A:Ipp=2A;TVS B: Ipp=4A,B是A的2倍,这是surge失效的原因。
总结:
根据常规情况来看,选用TVS A完全没问题,但由于电路设计的不合理,导致Surge过大,常规器件已经不再适用,所以学会看TVS参数,适用合适的器件是关键。
这里使用的TVS B价格大约是TVS A的1.5倍,所以有时为了Cost down,会被迫Cost up,而且重要的是要加班解决问题
使用TVS注意事项:
1.热插拔接口,特别是USB,HDMI要使用TVS管,市场上的压敏电阻,高分子材料,玻璃陶瓷等ESD器件不具备surge能力,且存在老化现象,使用需谨慎;
2.Vclamp越小越好;
3.Ipp越大越好;
4.Ppp不一定越大越好,需要综合看Vclamp和Ipp;
案例二:(简述)
平板电脑,插拔USB时,出现重启。
解决方案:增加TVS和共模电感。
总结:共模电感是由线圈组成,所以它对EMI和EMS都有好处,切忌这样的误区:共模电感是给辐射(EMI)用的,对ESD(EMS)没用。
以上案例,属于个人总结,如有错误的地方,欢迎拍砖
原文链接:http://www.gaosupcb.com/forum.php?mod=viewthread&tid=581&extra=page%3D1

将样机进行直接静电放电,发现+/-3.5KV时,CPU烧掉
不知道这个直接放点是怎么放的,前面4kv都过了,难道是直接往PCB板子上打?

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我们公司也做过直接静电放电,就是直接对信号线打,不知道LZ说的是不是这个?

给力

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