Tłumienie ESD na mikrokontrolerach

Opublikowano: November 28th 2023
 

Znaczenie Testów EMC dla Mikrokontrolerów

Testy EMC identyfikują potencjalne problemy EMC napotykane w praktyce przez mikrokontrolery. Wyładowania elektrostatyczne są kwestią szczególnie istotną dla układów, które zawierają mikrokontrolery. ESD może być generowane w praktyce na różne sposoby, takie jak elektryczność statyczna, która gromadzi się na osobach lub elektryczność tarcia, która rozwija się na przenośnikach taśmowych, maszynach pakujących, itp.

Problem z Odpornością na ESD w Mikrokontrolerach

Na płytce z mikrokontrolerem podczas badania EMC metodą testową zgodną z IEC 61000-4-2 / HMM pojawia się problem EMC. Mikrokontroler na płycie ulega awarii (crash) po wyładowaniu generatora ESD na metalową listwę.

Opis Problemu

Metalowa rozpórka, do której przyłożono wyładowanie, przylega do mikrokontrolera w obszarze obwodów PLL i oscylatora kwarcowego. Zakłócenia mogą prowadzić do dwóch rodzajów usterek:

  • Obwody oscylatora kwarcowego zatrzymują się na kilka mikrosekund lub milisekund.
  • Zasilanie PLL blokuje się w maksymalnej możliwej częstotliwości, co prowadzi do awarii mikrokontrolera.

Analiza Usterek i Metody Testowe

Awaria mikrokontrolera jest wizualizowana poprzez zgaszenie diody LED sygnalizującej życie. Zakłócenia w obwodzie oscylatora kwarcowego mogą prowadzić do poważnych problemów z transmisją danych.

Metoda Testowa

W celu analizy usterek używa się źródła pola, które generuje lokalne pola o wymaganym natężeniu. Testy przeprowadzane są przy użyciu źródła pola generującego wiązkę pola o średnicy ok. 4 mm.

Środki EMC Służące do Rozwiązywania Problemów

Dla pola praktycznego można wyprowadzić następujące możliwe rozwiązania:

  • Przeniesienie układu scalonego na płycie mikrokontrolera, aby zwiększyć odległość obwodów PLL i oscylatora kryształowego od metalowej rozpórki.
  • Modyfikacja konstrukcji mechanicznej poprzez przeniesienie metalowej rozpórki w obszar niekrytyczny.
  • Zastosowanie rozpórki wykonanej z materiału nieprzewodzącego.
  • Obudowa z tworzywa sztucznego, która eliminowałaby wpływ metalowej rozpórki.
  • Ekranowanie odpowiednich układów scalonych.
  • Zastosowanie odpowiednio wytrzymałego układu scalonego.

Wnioski i Zalecenia

Programista powinien mieć doświadczenie w zakresie EMC i praktyczne umiejętności w zakresie wykorzystania źródeł polowych do tłumienia zakłóceń. W przypadku problemów z EMC zaleca się również udział w seminariach eksperymentalnych lub skorzystanie z pomocy doświadczonych konsultantów EMC.

 

Dodaj komentarz

★
★
★
★
★
Kod zabezpieczający

Powiązane posty

Nowości w dziale zasilacze, przetwornice i inwertery – inwertery Premium
Nowości w dziale zasilacze, przetwornice i inwertery – inwertery Premium
Opublikowano w: Aktualności, Nowości, Baza Wiedzy
22-12-2020
Od dziś w stałej ofercie DACPOL posiadamy inwertery firmy PREMIUM. 
Czytaj więcej
Obudowy Hex-Box IoT
Obudowy Hex-Box IoT
Opublikowano w: Aktualności, Nowości, Baza Wiedzy
17-12-2020
Nowe obudowy Hex-Box IoT firmy Camdenboss!
Czytaj więcej
Oświetlenie do obrabiarek– oprawy KIRA!
Oświetlenie do obrabiarek– oprawy KIRA!
Opublikowano w: Aktualności, Nowości, Baza Wiedzy
14-11-2020
DACPOL wprowadza do swojej oferty nowość w kategorii oświetlenia przemysłowego i od dziś oferuje oprawy KIRA do...
Czytaj więcej