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热插拔经典案例(转载) 

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    2019-11-20 15:00
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    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2018-12-5 10:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    热插拔经典案例(转载) 6 R9 c; L& }: K( l8 }
    今天与大家分享我在整改过程中遇到的热插拔实例,这种案例难得一见,见到了坚决不能放过.....! a# ~# f1 I2 E6 s9 ]& o( w
    9 f$ R0 U6 r8 N! r1 y+ d
    案例一:9 R2 B8 ^8 H! H$ t8 f7 F  p( B
        产品:9.7寸平板电脑,某A31主控,带USB,Micro HDMI接口;
    4 V  f$ z5 [/ a  z( Y8 d9 T7 v4 A$ r4 X' e( T! R
        现象:常规静电测试,Air +/-8KV,Contact +/-4KV 均满足要求,即不死机,不重启,运行正常。但工厂测试HDMI发现,有些机器,插拔HDMI线时,出现CPU烧坏的现象,机器报废。后来抽检100台,发现大约10%的机器可以复制到此现象,现象机器全部报废,导致工厂不敢发货。更换HDMI cable和显示器,现象依然可以复制,但使用较短的HDMI cable,现象比例会减少。6 E3 p6 P8 P3 {' ]; f8 s0 O0 f- A
    4 G# a7 k* ^7 n4 R" x; L. q* Q
       分析:拿到样机后,先再次做常规ESD测试,确定OK,确认样机可以承受ESD效应。那么出现问题可能是因为热插拔导致的直接放电,或者插拔引起的Surge。: Z, B& L3 a$ {' D  V& x- p

    5 A4 Q8 X, T9 D& M9 X3 b; b& X   实验验证:将样机进行直接静电放电,发现+/-3.5KV时,CPU烧掉,另外,对信号线做Surge测试,2KV时,CPU烧掉,确定问题是由直接放电和Surge引起的。
    + m% q7 b+ x2 c+ W  , l" G- v; l' V; @- K0 ?3 [  d
       疑问:这批机器HDMI端口已经加上的TVS器件(暂且称这颗料为A),且具有一定的Surge能力,为什么还会因为直接放电和Surge导致CPU烧掉呢??答案只有一个:器件的选型有问题。; Y/ @* S' d9 d, _% R7 D
       为了验证这个疑问,我们换用另外一款参数更好的TVS(暂且称这颗料为B),测试结果为:ESD直接放电:+/-5KV OK,Surge: 3KV OK,ESD和surge能力明显提升。让工厂对100台样机换料做HDMI插拔实验,未发现上述现象,确定使用这颗TVS可以解决该问题,后来大批量更换TVS B后,没有发现CPU烧掉的现象,问题圆满解决。
    . c% w" i& N5 s( d- \6 h8 X/ \+ C9 H4 O- f( }

      }& k! C3 q/ f; m1 j7 B0 R  下面比较以下A和B的参数,看看其中的原因到底为何?
    ) d) [( S6 N  C2 G$ H* a4 b: H, T1 b' |. ^3 q8 U
    3 N6 G) h3 g: F, m; {" p
      1.A和B的封装,Vrwm,Vbr,Vop都相同,容值相当,这几个参数不是原因所在;
    # I" e: C& c* H  2.静电能力有差异:TVS A:Vclamp=12V,MAX Air/Contact=15KV/10KV; TVS B:Vclamp=10.5V,MAX Air/Contact=15KV/12KV;这是导致直接放电失效的原因;
    # Z! V8 L+ |# u4 B) P& W  3.Surge能力相差较大,TVS A:Ipp=2A;TVS B: Ipp=4A,B是A的2倍,这是surge失效的原因。0 P+ K& Z/ k- o6 h

    $ E! R3 ^. j' z7 E
    - C4 x' l2 c' {4 n5 Y总结: , C9 S% j% n  n" a8 V
        根据常规情况来看,选用TVS A完全没问题,但由于电路设计的不合理,导致Surge过大,常规器件已经不再适用,所以学会看TVS参数,适用合适的器件是关键。
    ( u' m. e" Y" k+ @/ I    这里使用的TVS B价格大约是TVS A的1.5倍,所以有时为了Cost down,会被迫Cost up,而且重要的是要加班解决问题~~' p7 l4 ?, {+ a8 q+ n

    0 H; y: K) t, }  K. F9 c+ V  o& V, s4 A3 E: T' T- P* j" D) g
    使用TVS注意事项:. n5 J8 O8 Z! T# U9 c/ \$ ?
       1.热插拔接口,特别是USB,HDMI要使用TVS管,市场上的压敏电阻,高分子材料,玻璃陶瓷等ESD器件不具备surge能力,且存在老化现象,使用需谨慎;  z: e" G: g& k6 \$ L6 B, g" Q
       2.Vclamp越小越好;: Z* T1 F" C5 A; S6 o) W9 O5 \
       3.Ipp越大越好;
    $ ]( A4 E& D! ]8 d7 K   4.Ppp不一定越大越好,需要综合看Vclamp和Ipp;  Z+ E3 s9 A2 n" \6 v

    % a7 s7 R6 a* ?- p: C9 }3 T4 t( }( ^) v6 e9 ^3 l/ {6 v5 o+ w
    , [- J# q. X* \+ H- k

    ( T8 O& k+ Z& d% S# o9 L案例二:(简述)- X+ P* T/ f) u/ Z+ U8 @
    平板电脑,插拔USB时,出现重启。
    & u7 r- t/ W- S2 M2 k; p: _- X     解决方案:增加TVS和共模电感。) @2 V# W6 d* ^( G' p2 ^0 F1 t
         总结:共模电感是由线圈组成,所以它对EMI和EMS都有好处,切忌这样的误区:共模电感是给辐射(EMI)用的,对ESD(EMS)没用。
    $ W4 L  h+ a* K6 [

    ) d% g3 I) s$ C* m4 J% y# C

    该用户从未签到

    2#
    发表于 2018-12-5 16:15 | 只看该作者
    谢谢楼主分享

    该用户从未签到

    4#
    发表于 2018-12-6 11:23 | 只看该作者
    如果2K静电直接打在板子的地上把机器打死,如何是好。
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