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电源接口静电整改案例分享(一)——交换机电源接口

10/18 09:31
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电源接口静电整改案例分享(一)——交换机电源接口

一、摘要

直流电是一种电流方向始终保持不变的电流形式,不随时间作周期性变化,其具有稳定性好、易于转换、传输损耗小等特点,是许多设备和系统不可或缺的电源供应方式。电源作为电子产品的“心脏”,它能否稳定可靠的运行,直接决定着产品最终的可靠性,实际应用中复杂的电磁环境,导致设备及易遭受静电或其它感应过电压等情况的影响而损坏,所以通过静电整改增强电源接口的静电防护能力极为重要。

静电是生活中常见的问题,静电放电有可能会影响设备的使用。我们以湖南静芯静电整改的一个交换机为案例,分析复位电路在静电防护方面可能遇到的问题。

二、问题描述

该产品通过HDMI接口连接显示屏,可通过屏幕变化显示系统状态。在进行静电测试过程中,我们发现用静电枪打DC电源接口附近时非常容易出现花屏和无信号现象,且需要人为重启才能恢复正常,说明DC电源接口附近的静电防护能力较弱。

三、整改过程

根据该产品电路图进行分析,我们发现该产品使用的是12V供电,但是电源接口附近并没有加静电防护器件。电源接口在进行插拔或者充电瞬间,有可能会受到大电流浪涌冲击,所以电源接口附近需要加上TVS器件,对电源电路进行静电防护、过压保护和浪涌抑制。

在进行TVS选型时,其工作电压一般是电路最高工作电压的1.2倍。我们在电源接口附近加了一颗湖南静芯的TVS防护器件SMBJ15A,其电气特性表如下表2所示,该器件工作电压为15V,钳位电压为24.4V。由实际测试结果可知,替换后产品性能显著提升,用静电枪打DC电源接口附近的测试结果如下表1所示。

IEC空气放电,测试电压+12kV,测试次数10次
测试序号 整改前测试结果 测试序号 整改后测试结果
1 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 1 正常
2 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 2 正常
3 打DC电源接口时,出现红色花屏 3 正常
IEC空气放电,测试电压-12kV,测试次数10次
测试序号 整改前测试结果 测试序号 整改后测试结果
1 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 1 正常
2 打DC电源接口时,出现红色花屏 2 正常
3 打DC电源接口时,出现红蓝色花屏 3 正常
IEC接触放电,测试电压+8kV,测试次数10次
测试序号 整改前测试结果 测试序号 整改后测试结果
1 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 1 正常
2 打DC电源接口时,出现红蓝色花屏 2  正常
3 打DC电源接口时,出现画面模糊 3  正常
IEC接触放电,测试电压-8kV,测试次数10次
测试序号 整改前测试结果 测试序号 整改后测试结果
1 打DC电源接口时,出现红色花屏 1 正常
2 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 2 正常
3 打DC电源接口时,出现无信号黑屏 3 正常

表1 测试结果对比表

Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Units
Reverse Stand-off Voltage VR 15 V
Breakdown Voltage VBR IT=1mA 16.7 18.5 V
Test Current IT 1 mA
Maximum Clamping Voltage VC IPP=24.6A 24.4 V
Maximum Peak Pulse Current(tp=10/1000us) IPP 24.6 A
Maximum Reverse Leakage IR VRWM=15V 1 uA

表2 SMBJ15CA电气特性表

通过上述整改措施,我们成功帮助客户解决了电源接口部分的静电防护问题,确保了设备的稳定运行。湖南静芯作为专业的静电防护方案提供商,期待与您分享更多实战案例与解决方案。

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