EMC案例分析——连接器金属外壳搭接不良对静电放电抗扰度的影响
发布时间: 2023-12-22 作者: 乐鱼网站app下载

  某产品在进行静电放电抗扰度测试时,当对产品中某PCB的DB连接器外壳(如下图所示)进行静电放电(-4KV 接触放电)时,出现系统复位的现象。

  后来检查该DB连接器,发现该连接器的外壳没有和金属外壳形成良好的搭接,用导电胶将DB连接器与外壳良好搭接后,再来测试(-6KV接触放电),工作正常,系统不再复位。

  究竟是什么问题造成的呢?想要分析静电带来的问题时可以从下面几方面来考虑:

  静电放电(如下图所示)是一种瞬态能量高,宽频谱的一种电磁骚扰 ,它主要是通过以下两种途径来干扰EUT:

  如前面所述,在测试中发现DB连接器的金属外壳和产品外壳之间有很明显的缝隙,从电路的角度来看,这个缝隙就等效为一个阻抗,在DB外壳上的静电放电电流(如图中虚线所示)的作用下,就会产生较高的压降ΔU

  在 ΔU 存在的情况下,必然导致一部分静电放电电流经分布电容Cp流向地平面, 最后流向大地,如图中虚线 A 所示。

  实际上,PCB中的地平面也并不是理想的地面,其并不完整(完整的地平面阻抗为3mΩ),存在一定的阻抗,因为一般地平面上一定有过孔,过孔的缝隙会导致阻抗不连续。

  当干扰电流流经工作地平面时,由于阻抗的存在, 就会出现压降 ΔU1 , 而这个 ΔU1就是造成电路混乱的元凶。

  通过以上分析,我们大家可以认为,如果阻抗不连续,干扰信号就很难较快地泄放,这样就会通过分布电容耦合到内部电路,从而出现损坏或者内部电路混乱。

  如果搭接良好,静电就会很快泄放到外壳上并导入到大地上(前提是外壳也接好大地)。

  另外搭接良好,会使外壳具有更加好的屏蔽效果,在静电泄放过程中产生的电磁场就会被屏蔽在外壳外部, 来保证了内部电路的稳定。

  为了确保DB连接器的金属外壳与产品外壳之间的良好连接,能够正常的使用螺钉将DB连接器固定在外壳上,以确保DB连接器与金属面板之间的紧密连接。

  这样做能保持DB连接器外壳和金属外壳之间的电连续性。这不但可以提高整个设备的屏蔽效能,还可以迅速将静电骚扰电流通过金属外壳释放,从而解决了这样的一个问题。