ESD测试标准

静电放电对电子产品会造成严重的危害，所以国际上很早就对静电放电展开了研究，并制订了对电子产品规范化的测试标准《IEC61000-4-2》，为提高电子产品的可靠性起到了重要的作用。

我国在加入世贸以来，也致力跟进步伐向世界的科技前沿国家靠拢，在国际电工委员会制订的ESD测试标准的基础上制订了国内测试标准《GB/T 17626.2》

ESD静电放电波形

ESD测试是最常见的EMC测试之一，标准中测试结果评定分成四个级别：

a）在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常。</p>

b）功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，不需要操作者干预。</span>

c）功能或性能暂时丧失或降低，但需操作者干预才能恢复。</p>

d）因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。

在ESD测试过程中，最容易出现的问题是受试产品死机或重启，重启问题只要客户能接受是没有问题的，出现死机问题只要设置看门狗程序（watchdog），受试设备也可以自动重启。但是在ESD测试中经常会出现，设备芯片或芯片的I/O口被静电击穿，造成受试设备不可恢复的问题。

ESD测试等级

ESD测试整改是让很多工程师门头痛的问题，因为无法测得其电路中的静电电压，就无法知道它的冲击路径，总让人感觉无迹可循琢磨不透。其实不然，静电同样具有“电”往低处流的特性，只是静电放电时间快而短，常言道天下武学唯快不破，而我们的经验还没有适应其快而短打法。

ESD测试整改有三个基本理论：

其一是“泄”，以柔克刚，四两拨千斤。

其二是“挡”，一夫当关，万夫莫开。

其三是“箝”，三十六计，以巧取胜。

Type-c静电放电保护方案

在实际应用中“泄”最为广泛，只要在受试设备内部设置泄放路径，便可将其收服。“挡”的应用也非常受工程师们的喜爱，比如用磁隔离、光电隔离、电容隔离、滤波器等。当静电对芯片通信口、I/O口、控制口击穿时，“箝”的作用也是非常重要的。

以上提供三个ESD测试整改思路，无论什么办法，能把解决问题的，就是好办法。

电磁兼容整改小技巧:

1）差模干扰与共模干扰

1.1差模干扰：存在于L-N线之间，电流从L进入，流过整流二极管正极，再流经负载，通过热地，到整流二极管，再回到N，在这条通路上，有高速开关的大功率器件，有反向恢复时间极短的二极管，这些器件产生的高频干扰，都会从整条回路流过，从而被接收机检测到，导致传导超标。

1.2共模干扰：共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容，在大地与电缆之间产生共模电流，从而导致共模干扰。

下图为差模干扰引起的传导FALL数据，该测试数据前端超标，为差模干扰引起：

下图为开关电源EMI原理部分：

图中CX2001为安规薄膜电容（当电容被击穿或损坏时，表现为开路）其跨在L线与N线之间，当L-N之间的电流，流经负载时，会将高频杂波带到回路当中。此时X电容的作用就是在负载与X电容之间形成一条回路，使的高频分流，在该回路中消耗掉，而不会进入市电，即通过电容的短路交流电让干扰有回路不串到外部。

对差模干扰的整改对策：

1. 增大X电容容值

2. 增大共模电感感量，利用其漏感，抑制差模噪声（因为共模电感几种绕线方式，双线并绕或双线分开绕制，不管哪种绕法，由于绕制不紧密，线长等的差异，肯定会出现漏磁现象，即一边线圈产生的磁力线不能完全通过另一线圈，这使得L-N线之间有感应电动势，相当于在L-N之间串联了一个电感）

下图为共模干扰测试FALL数据：

电源线缆与大地之间的寄生电容，使得共模干扰有了回路，干扰噪声通过该电容，流向大地，在LISN-线缆-寄生电容-地之间形成共模干扰电流，从而被接收机检测到，导致传导超标（这也可以解释为什么有的主板传导测试时，不接地通过，一夹地线就超标。USB模式下不接地时，电流回路只能通过L-二极管-负载-热地-二极管-N,共模电流不能回到LISN，LISN检测到的噪声较小，而当主板的冷地与大地直接相连时，线缆与大地之间有了回路，此时若共模噪声未被前端LC滤波电路吸收的话，就会导致传导超标）

对共模干扰的整改对策：

1. 加大共模电感感量

2. 调整L-GND，N-GND上的LC滤波器，滤掉共模噪声

3. 主板尽可能接地，减小对地阻抗，从而减小线缆与大地的寄生电容。

2）产品电磁兼容骚扰源有：

1、设备开关电源的开关回路：骚扰源主频几十kHz到百余kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。

2、设备直流电源的整流回路：工频线性电源工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz；开关电源高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz。

3、电动设备直流电机的电刷噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。

4、电动设备交流电机的运行噪声：高次谐波可延伸到数十MHz。

5、变频调速电路的骚扰****：开关调速回路骚扰源频率从几十kHz到几十MHz。

6、设备运行状态切换的开关噪声：由机械或电子开关动作产生的噪声频率上限可延伸到数百MHz。

7、智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰：骚扰源主频几十kHz到几十MHz，高次谐波可延伸到数百MHz。

8、微波设备的微波泄漏：骚扰源主频数GHz。

9、电磁感应加热设备的电磁骚扰****：骚扰源主频几十kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。

10电视电声接收设备的高频调谐回路的本振及其谐波：骚扰源主频数十MHz到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。

11、信息技术设备及各类自动控制设备的数字处理电路：骚扰源主频数十MHz到数百MHz（经内部倍频主频可达数GHz），高次谐波可延伸到十几GHz。

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