静电抗扰度（ESD）整改案例—蓝牙音箱整改

 

静电抗扰度整改，相对于EMC其他项目而言，往往很多时候是拦在产品量产前的一只“大老虎”。

随着科技的发展，蓝牙音箱越来受很多用户的青睐，但是在客户使用的过程中容易产生静电（ESD）事件；而产品本身如果抗静电能力很弱，就很容易在发生静电（ESD）事件的时候，发生功能性丧失，严重影响客户体验。

一、静电整改前现象描述：

  该蓝牙音箱的指示灯小板与主板分离，通过连接线连接，指示灯的正负引脚直接到MCU。在对小板进行8KV的空气放电时，音箱会被打得断电，并且不能自动恢复，这不符合IEC/EN61000-4-2标准的B类要求，所以要进行静电抗扰度（ESD）整改。

二、静电整改方法：

在进行空气放电静电测试的时候，我们发现静电是从指示灯的灯口处产生火花放电，也就意味静电是直接通过PIN脚进入MCU，从而使得MCU发生误动作，具体整改措施如下：    

   1、 在按键板上的指示灯引脚之间并联ASIM ESD（型号：CV0402VT6201T）如下图红圈处：

 

三、静电整改后测试结果：

   对蓝牙音箱指示灯进行8KV空气放电时，音箱能正常工作，这就符合IEC/EN61000-4-2标准的B类要求。

四、整改思路：

ESD器件由于其响应时间比ESD脉冲的上升沿时间还要短，所以其主要是用来抑制电子线路中的静电干扰，ESD器件能在线路上发生ESD事件的时候快速提供一条低阻抗的回路，使得ESD能快速泄放到地，从而保护后级电路不被ESD干扰。

五、静电放电是如何影响设备的：

静电放电时，通常通过以下几种方式影响电子设备：

（1）初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络，并在离ESD电弧100mm处产生高达几KV/m的高电场。

（2）电弧注入的电荷电流可以产生以下损坏和故障:

①穿透元器件的内部薄的绝缘层，损坏MOSFET和CMOS的元器件栅极

②CMOS器件中的触发器锁死

③短路反偏的PN结

（3）静电放电电流导致导体上产生的电压脉冲（U=L*di/dt）,这些导体可能是电源或地、信号线，这些电压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件。

（4）电弧会产生一个频率在1~300MHZde 强磁场，并感性耦合到邻近的每一个布线环路中，在离ESD电弧100mm远处的地方产生高达几十A/M的磁场。

（5）电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上，这些信号线起到了接受天线的作用。

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