ESD-szűrés mikrokontrollereken a panel szintjén

A mikrokontrollerek EMC-vizsgálatának fontossága

Az EMC-vizsgálat azonosítja a mikrokontrollerek által a gyakorlatban előforduló lehetséges EMC-problémákat. Az elektrosztatikus kisülés különösen fontos kérdés a mikrokontrollereket tartalmazó rendszerek esetében. Az ESD a gyakorlatban többféleképpen keletkezhet, például statikus elektromosság formájában, amely felhalmozódik az embereken, vagy súrlódásos elektromosság formájában, amely a szállítószalagokon, csomagológépeken stb. alakul ki.

Az ESD-immunitás problémája a mikrokontrollerekben

EMC-probléma merül fel egy mikrokontroller panelen az IEC 61000-4-2 / ​​​​HMM vizsgálati módszerrel végzett EMC-vizsgálat során. A fedélzeti mikrokontroller összeomlik, miután az ESD-generátor egy fémcsíkra kisül.

A probléma leírása

A fém távtartó, amelyre a kisülést alkalmazták, a mikrokontroller mellett található a PLL és a kristályoszcillátor áramkörök területén. Az interferencia kétféle hibát okozhat:

• A kristályoszcillátor áramkörök néhány mikroszekundumra vagy milliszekundumra lefagynak.
• A PLL tápegység a lehető maximális frekvencián reteszelődik, ami a mikrovezérlő meghibásodásához vezet.

Hibaanalízis és tesztmódszerek

A mikrovezérlő meghibásodását az életjelző LED kialvása jelzi. A kristályoszcillátor áramkörben fellépő interferencia súlyos adatátviteli problémákat okozhat.

Tesztmódszer

A hibaanalízishez egy olyan mezőforrást használnak, amely a kívánt intenzitású lokális mezőket generálja. A teszteket egy körülbelül 4 mm átmérőjű térsugárral előállított térforrással végzik.

EMC hibaelhárítási intézkedések

Gyakorlati alkalmazásokhoz a következő lehetséges megoldások származtathatók:

• Az integrált áramkör áthelyezése a mikrovezérlő panelen a PLL és a kristályoszcillátor áramkörök, valamint a fém távtartó közötti távolság növelése érdekében.
• A mechanikai kialakítás módosítása a fém távtartó nem kritikus területre helyezésével.
• Nem vezetőképes anyagból készült távtartó használata.
• Egy műanyag ház, amely kiküszöböli a fém távtartó hatását.
• A releváns integrált áramkörök árnyékolása.
• Megfelelően robusztus integrált áramkör használata.

Következtetések és ajánlások

A programozónak rendelkeznie kell EMC tapasztalattal és gyakorlati készségekkel a térforrások interferencia-elnyomás céljából történő használatában. EMC problémák esetén ajánlott kísérleti szemináriumokon részt venni, vagy tapasztalt EMC tanácsadók segítségét kérni.