01、智能設(shè)備按鍵ESD干擾導(dǎo)致異常重啟
某智能手環(huán)在側(cè)鍵附近進(jìn)行ESD測(cè)試時(shí)，設(shè)備出現(xiàn)反復(fù)重啟現(xiàn)象。通過分析發(fā)現(xiàn)，重啟行為類似于長(zhǎng)按電源鍵。進(jìn)一步檢查電源信號(hào)電路，發(fā)現(xiàn)電源使能信號(hào)（Power_On）被持續(xù)拉低。
原設(shè)計(jì)中，電源信號(hào)路徑上的ESD防護(hù)僅采用了一個(gè)耐壓值為25V的電容。測(cè)試中，該電容因ESD沖擊而短路失效。雖然提高電容耐壓值可以緩解問題，但并未從根本上解決ESD干擾。
解決方案：
將電容替換為專用的TVS管，以提供更高效的ESD能量泄放路徑。
優(yōu)化側(cè)鍵附近的接地設(shè)計(jì)，增加露銅區(qū)域，引導(dǎo)ESD電流優(yōu)先流入GND。
在信號(hào)線上串聯(lián)電阻并搭配小容量電容，形成低通濾波，進(jìn)一步吸收ESD能量。
02、USB接口ESD導(dǎo)致設(shè)備死機(jī)問題
某平板電腦在USB接口外殼進(jìn)行接觸放電測(cè)試時(shí)，設(shè)備頻繁出現(xiàn)黑屏或死機(jī)現(xiàn)象。通過排查，發(fā)現(xiàn)問題集中在USB的ID引腳和GND網(wǎng)絡(luò)上。
問題分析：
USB的ID引腳未連接任何電路，處于懸空狀態(tài)，成為ESD放電的潛在路徑。
USB接口附近的GND布局不合理，導(dǎo)致ESD放電時(shí)局部地電位劇烈波動(dòng)，干擾了相鄰的顯示信號(hào)。
解決方案：
將USB的ID引腳通過電阻接地，避免懸空。
優(yōu)化GND布局，確保USB接口的屏蔽殼與主地之間通過低阻抗路徑連接。
將敏感信號(hào)（如MIPI、LCD控制信號(hào)）遠(yuǎn)離USB接口，減少耦合干擾。
03、電池保護(hù)電路受ESD干擾導(dǎo)致意外關(guān)機(jī)
某智能手表在電池接口附近注入ESD時(shí)，設(shè)備會(huì)概率性關(guān)機(jī)。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，ESD干擾通過電池FPC上的ID信號(hào)耦合至PMU，觸發(fā)了保護(hù)機(jī)制。
問題根源：
電池保護(hù)電路中TVS管的鉗位電壓在反向擊穿時(shí)較高，導(dǎo)致保護(hù)IC誤觸發(fā)。
ID信號(hào)走線與GND存在長(zhǎng)距離平行布線，ESD能量通過耦合進(jìn)入PMU。
解決方案：增加保護(hù)電路中濾波電容的容值，延緩電壓突變。
重新設(shè)計(jì)電池FPC，避免ID信號(hào)與GND重疊布線，減少耦合。
在PMU的ID信號(hào)輸入端增加RC濾波電路。
04、觸摸屏失效問題與接地設(shè)計(jì)
某設(shè)備的觸摸屏在ESD測(cè)試后失效，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)觸摸屏IC損壞。進(jìn)一步分析表明，觸摸屏FPC的接地設(shè)計(jì)存在缺陷，雙面導(dǎo)電膠未能有效連接至GND。
解決方案：
加強(qiáng)觸摸屏FPC的接地設(shè)計(jì)，確保導(dǎo)電膠與GND可靠接觸。
在觸摸屏信號(hào)線上增加TVS管，提供額外的ESD防護(hù)。
ESD問題的解決需要從電路設(shè)計(jì)、PCB布局和結(jié)構(gòu)接地等多方面綜合考慮。通過合理選用防護(hù)器件、優(yōu)化信號(hào)走線以及加強(qiáng)接地設(shè)計(jì)，可以有效提升電子產(chǎn)品的ESD抗擾能力。本文案例僅為拋磚引玉，實(shí)際設(shè)計(jì)中還需結(jié)合具體場(chǎng)景靈活應(yīng)用。
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