蓝牙音箱ESD整改案例

一、ESD放电分析：

在ESD放电的过程中，会产生瞬间的高电压，大电流和宽带的电磁干扰，以至于电子组件失效、损坏、降低可靠度，大至电子系统设备误动作、损毁，甚至会酿成重大灾难。

二、整改前实验现象：

    此次实验对象是一款多功能蓝牙音箱，其有AUX、蓝牙、USB、TF卡等模式。在蓝牙模式充电的情况下，设备在进行空气±8KV放电的时候，机器会出现断蓝牙，复位的现象。

三、整改过程：

由于对音箱进行接触放电的时候，发现音箱不会出现类似现象；于是先将PCB板的地定义为完整地；只要将静电导到地上就行；所以第一步措施为：将AUX信号线上串上磁珠（ASIM型号：CVB1005C152T)并且对地并联ESD器件（ASIM型号：CV0402VT6201T),如下图：

 

其基本原理为：

 

整改好后，重新对音箱进行空气±8KV测试，发现现象有所改善，但是还是没有彻底根除。于是查看PCB原理图，发现机器MCU并没有复位脚。根据实验现象，模拟出现这种现象的状态；最终确认，此状态与将电池插拔一样；于是将目光定与电源上，其中就包括了MCU供电，USB充电口和电池。并且我们发现只有是将USB充电线连接上，才会出现这种现象。所以我们就在MCU  VCC上对地并联ESD器件（型号：CV0402VT6201T)并串联磁珠（ASIM型号：CVB1608E152T),并且在USB充电口对地并联ESD器件（ASIM型号：CV0402VT6201T),如下图：

 

 

再次进行实验，进行空气±8KV放电，放电次数为10次，样机无明显异常现象。整改结束！

 

四、整改心得：

从ESD测试配置描述可以看出，再进行ESD测试时，需要将静电枪的接地线接至参考接地板，EUT放置于参考接地板之上，静电枪放电枪头指向EUT中各种可能会被手触摸到的部位或水平耦合板和垂直耦合板，这就决定了ESD测试是一种以共模为主的抗扰度测试，因为ESD电流最终总要流向参考接地板。

从静电放电波形分析，其上升沿时间为0.7ns到1ns，根据傅里叶变换可知其频谱宽度能达到300MHZ。ESD器件的响应时间一般为PS级别，所以用ESD器件去防护静电是一种有效的措施。

从静电的脉冲宽度看出，静电的脉冲持续时间很短，其能量比浪涌小很多，所以绝大多数的小功率的ESD器件足以满足对其的泄放。

ESD器件其主要是并联在线路上，当静电事件发生的时候，ESD器件能够瞬间导通，给静电提供一条低阻抗的回路。这里需要注意几点：

一、ESD器件的泄放地一定要完整，完整地的定义为长宽比小于3的（没有缝隙、没有开孔）二、ESD器件必须要放在信号线的主路上，不能放在支路上，不然会使得ESD器件的效果大大降低。

三、如果ESD器件是放在高速信号上，一定要考虑ESD结电容对信号的影响程度，信号速率越高，对ESD器件的结电容大小要求越低（即信号速率越高，ESD结电容越低）。