USB屏蔽。接地还是不接地?
我得到了一个正在工作的设备来进行一些测试。基本上,一个集成电路已经过时了,因此我需要测试一个替换零件。重做ESD检查后,设备出现故障。 我检查了设备的历史,之前通过ESD时遇到了问题。测试设备有一条记录,说明该设备完全是金属的(不锈钢外壳),只需要通过4kV的接触放电即可(我在英国)。显然,它几次失败,直到在USB屏蔽层和地面之间添加了一个电容器/电阻器,并且引入了一个小的金属接线片,以增加PCB地面与金属外壳之间的接触。然后,这显然允许它通过。 继续前进5年,我正在重做测试。每次我以+ 4kV进行接触放电测试时,该设备都会丢失其内存(这是一个数据记录设备),并且需要恢复出厂设置并重新开始记录才能再次工作。我使用以前的IC重新检查了一些旧的,发现这也失败了。看来这是一个间歇性问题(某些设备在10个测试中通过了3个,其他设备在10个测试中都没有通过,等等),所以在我看来,之前通过ESD测试很可能是a幸。 我尝试了很多事情,我将额外的电容器与将USB屏蔽层接地的电流并联(不同的值,高/低),将电阻器更改为不同的值(较高/较低的电阻),并尝试了铁氧体磁珠。并联,用铁氧体磁珠代替电阻/电容器,正如我在某些地方所建议的那样,但还是失败了。我要让它通过的唯一方法是直接将USB屏蔽层接地。 在网上看,我似乎找不到任何地方明确说明您是否应该将USB屏蔽接地。这个讨论这里有不同的看法,这这里也有它的讨论。该链接提到屏蔽层仅应在主机上接地,而没有设备应将屏蔽层接地。... 该文档说屏蔽层应连接到机箱。然而,在图12中,似乎表明USB屏蔽层应连接到GND平面。 对此似乎有很多不同的看法,所以我不确定下一步该怎么做。屏蔽层接地可以使其通过ESD,但这是否应该做?还是应该继续寻找更好的解决方案?如果是这样,什么是好的解决方案。 更多信息: PCB非常不规则,并且空间狭窄,使得USB连接器附近的接地层很小。 我不允许对此进行任何机械设计的更改。我只是想找到一种易于实施的解决方案,不需要重新设计PCB或产品,因此提出的建议毫无意义。 这是一个工作设备,因此不允许显示原理图,因此请不要提出。USB输入电路基于以下设计: 共模扼流圈,铁氧体和TVS二极管保护已经在设计中。 我不是原始设计工程师。他们不再为公司工作,所以我找不到他们做出设计选择的理由 设备是USB 2.0 单元在-4kV处通过测试,仅在+ 4kV处通过失败 更多信息 注释中所需的更多信息将在此处添加。 安迪(aka):我可以向您展示很多: 我能显示的实际PCB就是: 您会看到接地平面在USB插座旁边停了下来。大孔是USB屏蔽的凸耳与PCB机械连接的地方。R1然后将屏蔽层连接到GND,而电容器C3在另一连接上也进行同样的操作。屏蔽层通过100k res / 100nF电容接地。PCB上装有一个金属卡舌,该卡舌位于金属机箱上。根据旧的ESD报告,这是必需的,否则设备将发生故障。据我所知,除了该示例电路之外,这些都是唯一可以防止ESD的东西。 针对评论中的问题: 在USB屏蔽层上进行接触放电ESD测试时会发生故障(其他所有方面都很好,只是USB屏蔽层发生了故障) 在设备正在记录时进行测试。它没有通过USB连接到任何设备。 我尝试了0R链接到GND而不是电阻器/电容器解决方案,但这仍然失败。当我直接从USB屏蔽线到机箱(连接到PCB GND)添加电线链接时,此问题已解决。我相信这是因为PCB设计。USB侧附近的接地层很小(约12mm x 15mm)。但是底盘很大。这是我无法改变的。 机箱到PCB的GND选项卡的位置在子PCB上,该选项卡的走线距离为30th。(是的,我知道这听起来很奇怪,但是空间限制太荒谬了,这不是我的设计!)