Supresión de ESD en microcontroladores a nivel de placa

 
La importancia de las pruebas de EMC para microcontroladoresLas pruebas de EMC identifican los posibles problemas de EMC que los microcontroladores encuentran en la práctica. La descarga electrostática es un problema particularmente importante para los sistemas que incorporan microcontroladores. La ESD puede generarse en la práctica de diversas maneras, como la electricidad estática que se acumula en las personas o la electricidad por fricción que se genera en cintas transportadoras, máquinas de embalaje, etc.El problema de la inmunidad a ESD en microcontroladoresUn problema de EMC surge en una placa de microcontrolador durante las pruebas de EMC utilizando el método de prueba IEC 61000-4-2 / ​​HMM. El microcontrolador integrado falla después de que el generador de ESD se descargue sobre una tira metálica.Descripción del problemaEl espaciador metálico al que se aplicó la descarga se encuentra junto al microcontrolador en la zona de los circuitos del PLL y del oscilador de cristal. Las interferencias pueden provocar dos tipos de fallos:

  • Los circuitos del oscilador de cristal se bloquean durante varios microsegundos o milisegundos.
  • La fuente de alimentación PLL se bloquea a la frecuencia máxima posible, lo que provoca un fallo del microcontrolador.

Análisis de fallos y métodos de prueba

Un fallo del microcontrolador se visualiza cuando el LED de vida se apaga. Las interferencias en el circuito del oscilador de cristal pueden provocar graves problemas de transmisión de datos.

Método de prueba

Para el análisis de fallos, se utiliza una fuente de campo que genera campos locales de la intensidad requerida. Las pruebas se realizan utilizando una fuente de campo que genera un haz de campo de aproximadamente 4 mm de diámetro.

Medidas de EMC para la resolución de problemas

Para aplicaciones prácticas, se pueden derivar las siguientes posibles soluciones:

  • Mover el circuito integrado en la placa del microcontrolador para aumentar la distancia entre los circuitos PLL y del oscilador de cristal y el espaciador metálico.
  • Modificar el diseño mecánico moviendo el espaciador metálico a una zona no crítica.
  • Usar un espaciador de un material no conductor.
  • Una carcasa de plástico que elimine la influencia del espaciador metálico.
  • Blindar los circuitos integrados relevantes.
  • Usar un circuito integrado adecuadamente robusto.

Conclusiones y recomendaciones

El programador debe tener experiencia en EMC y habilidades prácticas en el uso de fuentes de campo para Supresión de interferencias. En caso de problemas de EMC, también se recomienda asistir a seminarios experimentales o buscar la ayuda de consultores expertos en EMC.

 

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