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靜電對核心板反饋回路的影響

GReq_mcu168 ? 來源:玩轉單片機 ? 作者:玩轉單片機 ? 2020-12-09 16:30 ? 次閱讀

冬天來了,人體可釋放高達幾萬伏特的靜電,年底項目也到了收尾階段,大家千萬別因為攜帶靜電的手直接觸摸帶電主板而導致主板燒壞!

人手不能直接接觸或觸摸電路板是電子工程師的常識,這是為什么呢?

一、靜電的危害

不同的環境下,人體攜帶的靜電電壓從幾伏幾百伏到幾萬伏不等。人手接觸電子元器件(導體)會產生靜電放電,使器件損壞,降低可靠性;嚴重時,靜電放電造成器件擊穿,使產品直接報廢。

此外,靜電放電過程同時輻射出某種頻率下的無線電波,干擾周邊微處理器,造成應用程序運行紊亂,嚴重影響設備的正常工作。

圖2 注意靜電

因此在日常的生產、工作中需規范操作(包括正確佩戴靜電環);盡量避免人手直接接觸電子元器件,特別是在帶電狀態。

二、靜電對核心板反饋回路的影響

以M3352工業級核心板(Cortex-A8內核)為例進行測試(該核心板通過了電磁兼容工業4級試驗,包括靜電、浪涌、脈沖群、傳導騷擾等),在上電狀態下,工程師手指觸摸圖3所示黃色圈注位置,可誘發系統重啟現象。這是什么原因呢?

圖3 M3352工業級核心板

圖3黃色圈注區域(R80,C116,R79,R78)是系統主電源3.3V DC-DC的負反饋及補償網絡(FB部分),如圖4所示。

48a66ab0-2e2b-11eb-a64d-12bb97331649.jpg

圖4 系統電源電路

人手觸摸(人體等效電阻等引入干擾)改變反饋回路特性(包括極點發生偏移),造成反饋回路震蕩,導致DC-DC輸出電壓不穩定。

DC-DC的輸出電壓不穩定,輕者導致系統重啟(DC-DC自動調低輸出電壓),嚴重時會燒壞電路板主芯片(DC-DC自動調高輸出電壓),因此主板帶電禁止觸摸。

圖5 主板帶電禁止觸摸

三、如何預防靜電

1、防靜電無繩手腕帶

圖6 防靜電無繩手腕帶

根據“電暈放電”效應和尖端放電原理,當聚積的電荷超過一定值時因電位差向空間放電,從而達到消除靜電的目的。特點:方便、可靠,流動崗位才允許佩戴。靜電耗散時間:小于0.5s。

2、防靜電手腕帶

圖7 防靜電手腕帶

人體皮膚與手腕帶上的導靜電材料直接接觸,當手腕帶接地時,通過接地系統將人體運動產生的靜電迅速泄放。靜電泄放時間:小于0.1s。

3、防靜電PU涂層手套

圖8 防靜電PU涂層手套

防靜電PU手套可進一步預防人體靜電通過手部接觸傳導至電路板。手背導電絲間距:10mm。

責任編輯:lq

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原文標題:為什么不能摸電路板?

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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