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——0利润开发板EasyARM-iMX283静电接触放电10000V测试纪实

EMC，即电磁兼容，是指电子、电气设备在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。ZLG致远电子对于产品的电磁兼容设计非常重视，即使EasyARM-iMX283开发平台是一款零利润的产品，对于其EMC性能的要求也不会有所降低。

以静电为例，第一版EasyARM-iMX283开发平台仅能通过IEC61000-4-2：2001标准中的2kV接触放电测试，在经过反复测试并进行两次硬件改板后，EasyARM-iMX283开发平台最终通过接触放电10KV（IEC最高等级为8kV）测试。

 

其中起决定作用的并不是多么昂贵的器件或复杂电路，而是一颗小小的电容！

在EMC整改过程中，首要任务就是定位敏感源

敏感源即在受到外界干扰时可能会造成系统工作异常、复位或死机的信号。复位、晶振、电源和高速等相关信号等是常见的敏感源。这些敏感源有可能是单独或相互作用，因此，我们应对这些敏感信号进行逐个测试，观察记录其信号变化。

对EasyARM-iMX283第一版硬件进行ESD测试时，测试电压上升至4kV后系统就会复位。仔细分析后原因归结两点：

1. 复位相关的信号线布线过长，且周围无敷地保护，易受外界干扰；

2. USB信号线离晶振过近，外界干扰易耦合到晶振，引起系统复位。

在此基础上我们进行了第一次改版，元器件重新布局，缩短复位和晶振信号的布线，并在这些信号线周围敷地保护，同时优化电源的布局。

令人失望的是，第二版电路仅能通过4kV接触放电测试，测试电压升至6kV时系统依旧会复位，抗干扰能力没有显著提高。

经过两个星期探索性测试，复位信号线和晶振信号线并不是主要敏感源，造成系统复位的应该还有其他信号。品管部经理在研究所有的测试步骤与分析方法后，将示波器探头接到PSWITCH信号线上观察静电干扰时线路状态，在进行4KV接触放电测试时，发现系统会复位，将探头移开则系统正常工作。将该信号线割断后再次测试，测试等级为4kV和6kV时，系统均能正常工作，8kV时系统偶尔会复位，表明PSWITCH是造成系统复位的“罪魁祸首”！

滤波电容位置不对，也白劳一场！

敏感源定位后，需要考虑如何保护敏感信号以减小外界干扰对其产生的影响。常见的方案包括：接地、屏蔽、滤波、接口电路保护、PCB布局布线设计等。iMX283芯片参考手册指出：“当PSWITCH上出现小于15ns的下降沿时，系统就会向片上DCDC发出掉电请求。但我们已经在PSWITCH上添加滤波电路，为何测试仍不能通过？

PSWITCH从核心板引到底板按键上，走线较长。原电路中PSWITCH的滤波电路设计在底板上，当干扰信号耦合到该信号线上时，一部分干扰被滤波电容滤除，一部分进入CPU，造成系统复位，滤波电路没有起到应有的作用。若将滤波电容焊接至CPU引脚底部，PSWITCH上的干扰在进入CPU前大部分被滤波电路滤除，从而保证系统能够正常工作。这种猜想经过实际测试得到了验证：当我们将滤波电容焊接至PSWITCH引脚下再进行8kV接触放电测试时，系统能够正常工作，未发生复位现象。

EMC，就是这么神奇。一个小小的电容出现在了恰当的位置，直接决定了产品整体的性能。静电接触放电测试10000V达标的背后，是ZLG致远电子0利润EasyARM-iMX283开发平台设计团队的辛勤奉献与完整的试验室设备的检验保证。