为什么人手与电路板不能太亲密?
人手不能直接接触或触摸电路板是电子工程师的常识,这是为什么呢?
以M3352工业级核心板(Cortex®-A8内核)为例进行测试(该核心板通过了电磁兼容工业4级试验,包括静电、浪涌、脉冲群、传导骚扰等),在上电状态下,工程师手指触摸图2所示黄色圈注位置,可诱发系统重启现象。这是什么原因呢?
图2黄色圈注区域(R80,C116,R79,R78)是系统主电源3.3V DC-DC的负反馈及补偿网络(FB部分),如图3所示。
人手触摸(人体等效电阻等引入干扰)改变反馈回路特性(包括极点发生偏移),造成反馈回路震荡,导致DC-DC输出电压不稳定。
DC-DC的输出电压不稳定,轻者导致系统重启(DC-DC自动调低输出电压),严重时会烧坏电路板主芯片(DC-DC自动调高输出电压),因此主板带电禁止触摸。
不同的环境下,人体携带的静电电压从几伏几百伏到几万伏不等。人手接触电子元器件(导体)会产生静电放电,使器件损坏,降低可靠性;严重时,静电放电造成器件击穿,使产品直接报废。
此外,静电放电过程同时辐射出某种频率下的无线电波,干扰周边微处理器,造成应用程序运行紊乱,严重影响设备的正常工作。
因此在日常的生产、工作中需规范操作(包括正确佩戴静电环);尽量避免人手直接接触电子元器件,特别是在带电状态。
根据“电晕放电”效应和尖端放电原理,当聚积的电荷超过一定值时因电位差向空间放电,从而达到消除静电的目的。特点:方便、可靠,流动岗位才允许佩戴。静电耗散时间:小于0.5s;
人体皮肤与手腕带上的导静电材料直接接触,当手腕带接地时,通过接地系统将人体运动产生的静电迅速泄放。静电泄放时间:小于0.1s;
手背导电丝间距:10mm。
- 主频800MHz,双CAN、双网口、6串口;
- 工作温度-40℃ ~ +85℃;
- 电磁兼容达工业4级;
- 双系统架构设计;
- 5年以上生命周期。
- 静电放电抗扰度:空气放电±15KV,接触放电±8KV;
- 电快速瞬变脉冲群:干扰频率5KHz、100KHz,脉冲群时间300(1±20%)ms;
- 雷击(浪涌)抗扰度:2KV电容耦合与气体放电管耦合,1次/分钟;
- 传导骚扰抗扰度:3V电容耦合与气体放电管耦合, 试验频率150KHz~ 80MHz。
操作系统通常存储于Flash中,Flash的频繁擦写易出现坏块,产品的静电干扰、意外掉电易引发操作系统丢失、文件系统损坏。M3352核心板在正常运行的系统外,冗余设计一处备份系统,在Flash正常存储系统的区域出现坏块情况下,备份系统自动启动,确保产品依然能够稳定工作。