Suprimarea ESD pe microcontrolere la nivel de placă

Importanța testării EMC pentru microcontrolere

Testarea EMC identifică potențialele probleme EMC întâlnite în practică de către microcontrolere. Descărcarea electrostatică este o problemă deosebit de importantă pentru sistemele care încorporează microcontrolere. ESD poate fi generată în practică în diverse moduri, cum ar fi electricitatea statică care se acumulează pe oameni sau electricitatea prin frecare care se dezvoltă pe benzile transportoare, mașinile de ambalat etc.

Problema imunității ESD în microcontrolere

O problemă EMC apare pe o placă de microcontroler în timpul testării EMC utilizând metoda de testare IEC 61000-4-2 / ​​​​HMM. Microcontrolerul de la bord se blochează după ce generatorul ESD se descarcă pe o bandă metalică.

Descrierea problemei

Distanțierul metalic pe care s-a aplicat descărcarea este adiacent microcontrolerului în zona circuitelor PLL și oscilator cu cristal. Interferența poate duce la două tipuri de defecțiuni:

• Circuitele oscilatorului cu cristal se blochează timp de câteva microsecunde sau milisecunde.
• Sursa de alimentare PLL se blochează la frecvența maximă posibilă, ceea ce duce la defectarea microcontrolerului.

Analiza defecțiunilor și metode de testare

O defecțiune a microcontrolerului este vizualizată prin stingerea LED-ului de funcționare. Interferența în circuitul oscilatorului cu cristal poate duce la probleme grave de transmitere a datelor.

Metoda de testare

Pentru analiza defecțiunilor, se utilizează o sursă de câmp care generează câmpuri locale de intensitatea necesară. Testele sunt efectuate utilizând o sursă de câmp care generează un fascicul de câmp cu diametrul de aproximativ 4 mm.

Măsuri EMC pentru depanare

Pentru aplicații practice, pot fi derivate următoarele soluții posibile:

• Deplasarea circuitului integrat pe placa microcontrolerului pentru a mări distanța dintre circuitele PLL și oscilator cu cristal și distanțierul metalic.
• Modificarea designului mecanic prin mutarea distanțierului metalic într-o zonă necritică.
• Utilizarea unui distanțier realizat dintr-un material neconductor.
• O carcasă din plastic care ar elimina influența distanțierului metalic.
• Ecranarea circuitelor integrate relevante.
• Utilizarea unui circuit integrat suficient de robust.

Concluzii și recomandări

Programatorul ar trebui să aibă experiență în EMC și abilități practice în utilizarea surselor de câmp pentru suprimarea interferențelor. În cazul problemelor EMC, se recomandă, de asemenea, participarea la seminarii experimentale sau solicitarea ajutorului unor consultanți EMC cu experiență.