roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Защита Mini2440 от ESD.

Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Eldes » 10 янв 2012, 16:32

Мы делаем устойство на Mini2440 (производства Hiteg). Столкнулись с проблемой плохой защиты платы от статики.
Я тестирую плату при помощи имитатора электростатического разряда ЭСР-8000К. В режиме одиночного разряда этот девайс разряжает на тестируемое устройство конденсатор 150 пФ, заряженный до 2 кВ.

ЭСР-8000К используется в режиме контактного разряда. При разряде на металлические корпуса разъемов платы (USB host, USB device, LAN, SD-card) Mini2440 зависает приблизительно 1 раз на 5 разрядов. Плата питается от сетевого адаптера.

Задача - защитить устройство от ESD или аргументировать невозможность эффективной защиты.

Может уже кто-нибудь с этим сталкивался? Или у кого-нибудь есть хорошее знание вопроса защиты от ESD?
Eldes
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 16:03

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение setar » 10 янв 2012, 17:21

мысли вслух: я бы начал смотреть что по питанию делается, причем осциллографом с памятью
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9251
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Aseris » 10 янв 2012, 17:24

Устройство заземленное не заземленное?

В идеале, в "вату замотать", в корпус металлический заземленный, смотреть что там стоит на интерфейсах и его защищенность.

Еще смотреть что у вас получается за цепь. земля - Блок питания - mini2440 - разрядник ЭСР-8000К - земля

Как определяется зависание?
Вспомнить про watchdog timer
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Eldes » 10 янв 2012, 17:58

Aseris писал(а):
Как определяется зависание?
Вспомнить про watchdog timer


На устройстве работает WinCE; если изображение не "поплыло" (один из вариантов зависания), то проверяю, отвечают ли элементы интерфейса на работу с тачскрином.
А что вочдог-таймер? Ну, если программа, грубо говоря, не сбросит флаг вовремя, вочдог-таймер перезагружает устройство. Как это относится к данному случаю, когда перезагрузки не происходит?
Eldes
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 16:03

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Dmitry__ » 10 янв 2012, 19:11

Eldes писал(а):При разряде на металлические корпуса разъемов платы (USB host, USB device, LAN, SD-card)
Задача - защитить устройство от ESD или аргументировать невозможность эффективной защиты.

Забей, даже не пытайся, только опторазвязка USB (не трансформаторная)

Добавлено спустя 47 минут 47 секунд:
забыл аргумент:
По плате через землю идет иголка от ESD, это как лом - в одно ухо влетает, из другого вылетает.
Никто его не остановит...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6050
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Aseris » 11 янв 2012, 01:07

А что вочдог-таймер? Ну, если программа, грубо говоря, не сбросит флаг вовремя, вочдог-таймер перезагружает устройство. Как это относится к данному случаю, когда перезагрузки не происходит?


Перегрузится девайс и дальше работать будет, тут от задач зависит.... а если не происходит то прош пашет, или про вачдог програмеры WM приложений не слышали ли он их смутил....

Eldes писал(а):изображение не "поплыло" (один из вариантов зависания), то проверяю, отвечают ли элементы интерфейса на работу с тачскрином.
А мож это LCD не выдержал :) или еще что то... В тачскрин разряд проверьте, будут эффекты поинтереснее, о ложных нажатий до вылета АЦП.... (ет так из жизни разных животных...)

мысли в слух:
А вобще странно, изображение при повисоне плыть не должно... если повисло то повисло пол экрана прорисовало новый кадр и усе.. С другой стороны современные микрухи имеют защитные диоды на ножках, хотя программа у нас хранится снаружи... интерпретировать наводку как неправильны лог уровень можно как угодно... вобщем х.з.

Какая хоть задача висит на миньке?
Как девайс питается, это мобильный или стационарный девайс будет?
/мысли вслух

Никто его не остановит...

Не скажи, если правильно "в вату укутать" (в железный корпус посадить) то не пойдет оно по плате, стечет по корпусу в землю

Опторазвязку тоже нужно уметь правильно сделать....
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Dmitry__ » 11 янв 2012, 02:53

Aseris писал(а):Не скажи, если правильно "в вату укутать" (в железный корпус посадить) то не пойдет оно по плате, стечет по корпусу в землю

По тз: "При разряде на металлические корпуса разъемов платы (USB host, USB device, LAN, SD-card)"
так что, адназначна, это "лом"
А если не разряжать "конденсатор 150 пФ, заряженный до 2 кВ." на детали платы, то можно сделать, только не с ватой :)
Объемный экран (несколько корпусов как матрешка), материал корпуса -пластик с графитовым покрытием. Слой должен иметь омическое сопротивление для помехи. Помеху нельзя отвести, ее надо гасить ступенчато... Например, корпус из листового металла не остановит вч. помеху (спектр ESD), т.к. на четверти длины волны корпус есть антенна :)
Все входящие провода в ферритовые кольца, желательно - проходные конденсаторы (с малой индуктивностью на корпус).
И если хоть через один входящий провод пролезит ESD, то ой :)

В общем аргумент остается в силе :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6050
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Eldes » 11 янв 2012, 10:34

Dmitry__ писал(а):Забей, даже не пытайся, только опторазвязка USB (не трансформаторная)

Тут не только USB. Кроме того, на плате только корпус SD-card соединен с землей, остальные "висящие". То есть зависает также и от наводок.

Dmitry__ писал(а):Добавлено спустя 47 минут 47 секунд:
забыл аргумент:
По плате через землю идет иголка от ESD, это как лом - в одно ухо влетает, из другого вылетает.

Да, вот это и происходит. Вопрос в том, как он попадает на шину земли. Если через корпуса разъемов, то можно же попробовать соединить их с землей через фильтр низких частот?

Добавлено спустя 1 час 11 минут 20 секунд:
setar писал(а):мысли вслух: я бы начал смотреть что по питанию делается, причем осциллографом с памятью

Померял "перекос" земли: между землей на конденсаторе CA1 (рядом с контроллером) и землей на корпусе держателя SD-карты.
Результаты:
ADS00001.JPG
При включенном разряднике в 30 см. от платы. Плата не зависла. Перекос до 0,5 В.

ADS00002.JPG
Разряд на корпус SD-карты. Плата не зависла. Перекос до 13 В.

ADS00003.JPG
Разряд на корпус SD-карты. Плата зависла. Перекос до 43 В.
Eldes
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 10 янв 2012, 16:03

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Dmitry__ » 11 янв 2012, 18:36

Не телепат я ни разу :sorry:
Есть висящие на шлейфе разьемы? Ферритовое кольцо одень на этот разьем, есть удобные кольца на защелках
Изображение
Если зависов станет меньше, то работать в этом направлении. Если разьем с вч сигналами (usb, lan), то провести симметричный шлейф (как ide в PC) : земля - сигнал - земля - сигнал - земля
И такой шлейф в ферритовые кольца.

Добавлено спустя 4 минуты 32 секунды:
Осциллом бред это смотреть :pardon:
Коротни щуп на землю и положи рядом с платой (не подключая к плате), шваркни разряд, изучай сигнал с пустого щупа :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6050
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение coder_perm » 11 янв 2012, 22:17

Можно собрать переходники на разъемы с EMI фильтрами типа этих http://www.semtech.com/circuit-protection/emi-filters/
Аватара пользователя
coder_perm
 
Сообщения: 185
Зарегистрирован: 11 авг 2009, 22:39
Откуда: Пермь
Skype: kudrin_anton
прог. языки: assembler

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение Dmitry__ » 12 янв 2012, 13:31

не помогут эти circuit-protection :oops:
Они для чего? чтоб защитить микросхему от физического разрушения кристалла от ESD. У ТС этого не происходит...
Распространение помехи такая защита не уберет, т.к. она имеют резко выраженный нелинейный характер.
Т.е. пришла ESD, этот диод коротнул ее на землю, пошел неимоверный ток через цепь, и на отрезке этого участка цепи равного четверти длины волны (антенна), помеха переизлучилась, потеряв немного энергии :)
Времена этих помех - 1 нс. это 1 ггц частота. Любой отрезок пути в "мало миллиметров" - есть антенна.
Повторюсь: нельзя отвести помеху в сторону, можно только поэтапно загасить до приемлемого уровня.
Чтоб выставленная команда на шине данных процессора: goto туда, не исказилась до команды: goto хз куда :)
Ферритовые кольца помеху плавно и гасят. Они имеют определенное сопротивление для вч токов.
Ну как с "токами Фуко" в соседней ветке про мульти электромагниты :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6050
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение coder_perm » 12 янв 2012, 14:37

Может ты и прав, но в мобилках на всех разъемах стоят такие фильтры и ничего им от статики не делается...
Аватара пользователя
coder_perm
 
Сообщения: 185
Зарегистрирован: 11 авг 2009, 22:39
Откуда: Пермь
Skype: kudrin_anton
прог. языки: assembler

Re: Защита Mini2440 от ESD.

Сообщение dccharacter » 07 фев 2012, 12:49

Случайно наткнулся на аппноут по измерению чувствительности к электростатическому разряду. Сам не читал, если на в тему - сорри. http://www.st.com/internet/com/TECHNICA ... 004125.pdf
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4881
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей


Вернуться в mini2440

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter