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?
roboforum.ru
Технический форум по робототехнике.
Защита Mini2440 от ESD.
Re: Защита Mini2440 от ESD.
мысли вслух: я бы начал смотреть что по питанию делается, причем осциллографом с памятью
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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
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
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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?
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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...
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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....
А мож это LCD не выдержалEldes писал(а):изображение не "поплыло" (один из вариантов зависания), то проверяю, отвечают ли элементы интерфейса на работу с тачскрином.
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....
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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:
- При включенном разряднике в 30 см. от платы. Плата не зависла. Перекос до 0,5 В.
- Разряд на корпус SD-карты. Плата не зависла. Перекос до 13 В.
- Разряд на корпус SD-карты. Плата зависла. Перекос до 43 В.
Re: Защита Mini2440 от ESD.
Не телепат я ни разу 
Есть висящие на шлейфе разьемы? Ферритовое кольцо одень на этот разьем, есть удобные кольца на защелках
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
Коротни щуп на землю и положи рядом с платой (не подключая к плате), шваркни разряд, изучай сигнал с пустого щупа
Есть висящие на шлейфе разьемы? Ферритовое кольцо одень на этот разьем, есть удобные кольца на защелках
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
Коротни щуп на землю и положи рядом с платой (не подключая к плате), шваркни разряд, изучай сигнал с пустого щупа
Re: Защита Mini2440 от ESD.
Можно собрать переходники на разъемы с EMI фильтрами типа этих http://www.semtech.com/circuit-protection/emi-filters/
Re: Защита Mini2440 от ESD.
не помогут эти circuit-protection 
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
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
Re: Защита Mini2440 от ESD.
Может ты и прав, но в мобилках на всех разъемах стоят такие фильтры и ничего им от статики не делается...
Re: Защита Mini2440 от ESD.
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