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EMC之电子放大镜

2024-01-16新闻

一、前言

现电子放大镜被越来越多人使用,除了在医学,生物学上使用外,连电子行业也开始使用电子放大镜查看板子,甚至很多家庭也有使用电子放大镜的习惯,但是有些工程师会为了节省成本而把一些元器件去掉,导致会有一些静电问题莫名其妙地产生,而且也摸不清楚整改方向。

二、实际案例分享

客户的产品为电子放大镜,按键板在放大镜摄像头处,通过排线与主板连接,使用静电枪对机器金属部分接触放电±0.5KV就会出现摄像头卡死状态,而客户需要通过静电测试接触放电±4KV。首先,我们需要判断摄像头卡死的源头是哪里。在静电打死摄像头的时候发现跟SENSOR在同一块板子上的按键还能工作,也就是还能调节显示屏的亮度以及其它的一些参数,说明是摄像头的SENSOR卡死了,或者是接收SENSOR的处理芯片卡死,我发现主板上跟金属外壳接触的位置只有四个螺丝钉,有可能因为地阻抗过高,导致静电在主板处「停留」而无法「导走」。所以我在主板的接地位置刮开,并且把外壳的漆刮开,并且使用铜箔将外壳地和主板地连接,从而增大接地面积,如下图(红色方框位置为刮开的接地点),测试,发现接触放电±4KV还是会一枪就使机器卡死,但是接触放电±2KV,打了10枪,发现偶尔会卡死,说明增大接地的面积对静电有所改善,但是无法通过客户需要的测试等级。

然后,我发现处理SENSOR的主控芯片也负责处理显示屏和按键板的数据,而主控芯片在摄像头卡死的时候还能处理除了SENSOR以外的其他功能,说明大概率卡死的只是SENSOR。导致SENSOR卡死的原因有两种可能:(1)静电通过主板耦合到SENSOR的LVDS差分传输信号线束上,从而影响到SENSOR卡死;(2)静电通过外壳直接空间耦合到SENSOR上导致卡死。为了验证是哪个原因引起的,我使用磁环将SENSOR跟主板的连接线束上套一个磁环(如下图),然后再通过使用静电枪接触放电±4KV进行测试,发现机器不再出现卡死状况,说明在±4KV接触放电测试的时候影响到SENSOR卡死的原因是因为静电能量耦合到主板到SENSOR的连接线上。

由于磁环太大,并不能够在里面,所以最后把磁环去掉,把排线通过使用导电布进行包裹,然后再将导电布粘在主板接口的地上进行接地,将静电「导走」,避免干扰到LVDS差分信号上。然后在LVDS差分信号传输位置加入静电管TEVB0R5V05B1X,也是为了给静电形成一个低阻抗回路,将静电「导走」,如下图(绿色部分)。使用静电枪进行测试,发现接触放电±4KV都可以通过测试。

三、总结

这个是我在电子放大镜上整改的一些思路方法,以及良好的整改结果,而我是一个关于EMC方面的「卡拉米」工程师,如果有什么更好的整改思路或者需要我们整改的机器,欢迎「打扰」我们。

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