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一、摘要
直流電是一種電流方向始終保持不變的電流形式，不隨時(shí)間作周期性變化，其具有穩(wěn)定性好、易于轉(zhuǎn)換、傳輸損耗小等特點(diǎn)，是許多設(shè)備和系統(tǒng)不可或缺的電源供應(yīng)方式。電源作為電子產(chǎn)品的“心臟”，它能否穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，直接決定著產(chǎn)品最終的可靠性，實(shí)際應(yīng)用中復(fù)雜的電磁環(huán)境，導(dǎo)致設(shè)備及易遭受靜電或其它感應(yīng)過(guò)電壓等情況的影響而損壞，所以通過(guò)靜電整改增強(qiáng)電源接口的靜電防護(hù)能力極為重要。
靜電是生活中常見(jiàn)的問(wèn)題，靜電放電有可能會(huì)影響設(shè)備的使用。我們以湖南靜芯靜電整改的一個(gè)交換機(jī)為案例，分析復(fù)位電路在靜電防護(hù)方面可能遇到的問(wèn)題。
二、問(wèn)題描述
該產(chǎn)品通過(guò)HDMI接口連接顯示屏，可通過(guò)屏幕變化顯示系統(tǒng)狀態(tài)。在進(jìn)行靜電測(cè)試過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)用靜電槍打DC電源接口附近時(shí)非常容易出現(xiàn)花屏和無(wú)信號(hào)現(xiàn)象，且需要人為重啟才能恢復(fù)正常，說(shuō)明DC電源接口附近的靜電防護(hù)能力較弱。
三、整改過(guò)程
根據(jù)該產(chǎn)品電路圖進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品使用的是12V供電，但是電源接口附近并沒(méi)有加靜電防護(hù)器件。電源接口在進(jìn)行插拔或者充電瞬間，有可能會(huì)受到大電流浪涌沖擊，所以電源接口附近需要加上TVS器件，對(duì)電源電路進(jìn)行靜電防護(hù)、過(guò)壓保護(hù)和浪涌抑制。
在進(jìn)行TVS選型時(shí)，其工作電壓一般是電路最高工作電壓的1.2倍。我們?cè)陔娫唇涌诟浇恿艘活w湖南靜芯的TVS防護(hù)器件SMBJ15A，其電氣特性表如下表2所示，該器件工作電壓為15V，鉗位電壓為24.4V。由實(shí)際測(cè)試結(jié)果可知，替換后產(chǎn)品性能顯著提升，用靜電槍打DC電源接口附近的測(cè)試結(jié)果如下表1所示。
| IEC空氣放電，測(cè)試電壓+12kV，測(cè)試次數(shù)10次 | |||
| 測(cè)試序號(hào) | 整改前測(cè)試結(jié)果 | 測(cè)試序號(hào) | 整改后測(cè)試結(jié)果 |
| 1 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 1 | 正常 |
| 2 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 2 | 正常 |
| 3 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)紅色花屏 | 3 | 正常 |
| IEC空氣放電，測(cè)試電壓-12kV，測(cè)試次數(shù)10次 | |||
| 測(cè)試序號(hào) | 整改前測(cè)試結(jié)果 | 測(cè)試序號(hào) | 整改后測(cè)試結(jié)果 |
| 1 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 1 | 正常 |
| 2 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)紅色花屏 | 2 | 正常 |
| 3 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)紅藍(lán)色花屏 | 3 | 正常 |
| IEC接觸放電，測(cè)試電壓+8kV，測(cè)試次數(shù)10次 | |||
| 測(cè)試序號(hào) | 整改前測(cè)試結(jié)果 | 測(cè)試序號(hào) | 整改后測(cè)試結(jié)果 |
| 1 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 1 | 正常 |
| 2 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)紅藍(lán)色花屏 | 2 | ?正常 |
| 3 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)畫(huà)面模糊 | 3 | ?正常 |
| IEC接觸放電，測(cè)試電壓-8kV，測(cè)試次數(shù)10次 | |||
| 測(cè)試序號(hào) | 整改前測(cè)試結(jié)果 | 測(cè)試序號(hào) | 整改后測(cè)試結(jié)果 |
| 1 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)紅色花屏 | 1 | 正常 |
| 2 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 2 | 正常 |
| 3 | 打DC電源接口時(shí)，出現(xiàn)無(wú)信號(hào)黑屏 | 3 | 正常 |
表1 測(cè)試結(jié)果對(duì)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電氣特性表
通過(guò)上述整改措施，我們成功幫助客戶解決了電源接口部分的靜電防護(hù)問(wèn)題，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。湖南靜芯作為專(zhuān)業(yè)的靜電防護(hù)方案提供商，期待與您分享更多實(shí)戰(zhàn)案例與解決方案。
