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电力抄表系统液晶显示模块过不了15kv空气式ESD该怎么改?(附PCB图)

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发表于 2012-6-16 15:57:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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这个图是12864液晶模组的PCBV1.0版,10kv都过不了,基本上是一枪就毙了,后来加了个单面ITO过了15kV,但是加ITO的方法成本高,铁框要重新开模,组装也很不方便,能有不加ITO的办法吗?也许是我的PCB画得有问题,请高手指点,非常感谢,改天请吃饭

12864V1.0.zip

46.56 KB, 下载次数: 12

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发表于 2012-6-16 16:30:53 | 显示全部楼层
1,你在测试的时候能否判定不合格是空气放电对液晶面板?或者是施加空气放电的具体位置是哪个地方?有没有尝试找准位置?
2,你在测试时Fail的具体现象是什么?能否判定是哪块电路的问题?

一般解决问题的时候,我们得先分析问题根源,这个思路要非常明确与清晰。
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 楼主| 发表于 2012-6-16 17:03:18 | 显示全部楼层
我没有测试方面的知识,测试过程是我照着说明书做的。
答1:我猜测(我只能猜了)不合格原因是空气放电对液晶面板,模组有铁框,装在主机上实际上还隔了一层塑料外壳,打静电的时候沿铁框打没事,对着液晶面板中心打就不行了。
答2:对面板中间打,就不显示了。重新拔插电源就好了。液晶模组的电路很简单,数据线在右侧,电源线倒是走的中间位置。我除了那个ESD测试的机子和万用表也没有别的工具了。
我想我还没掌握分析问题的方法
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发表于 2012-6-16 17:22:39 | 显示全部楼层

答1:我猜测(我只能猜了)不合格原因是空气放电对液晶面板,模组有铁框,装在主机上实际上还隔了一层塑料外壳,打静电的时候沿铁框打没事,对着液晶面板中心打就不行了。
=====>>> 如果是让我猜测的话,应该是对你的模组铁框放电的过程中,产生的静电场对你的RX、TX、CLK、甚至是经过GND串扰到信号。
这里的重点是,你一定要确定具体是对液晶面板中心施加放电?还是对模组铁框施加放电?才出现不合格!也就是说你要确定是因为静电脉冲以直接传导的方式?还是静电脉冲以静电场感应的方式?骚扰到芯片导致不显示? 

答2:对面板中间打,就不显示了。重新拔插电源就好了。液晶模组的电路很简单,数据线在右侧,电源线倒是走的中间位置。我除了那个ESD测试的机子和万用表也没有别的工具了。
=====>>> 静电抗扰度这个问题,确实没有什么好工具可以直接找到敏感位置的,你可以用一些静电保护器件,对关键的敏感信号进行保护排除、也可以用一些铜箔进行一些怀疑对象的保护处理,去找到敏感信号、电路、及器件的根源。找到了根源基本上你就解决了静电问题的一大半。
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 楼主| 发表于 2012-6-16 18:36:34 | 显示全部楼层
补充一个前提:ESD测试仪有两个枪头,尖头打接触式放电,圆头的打空气式(不知道别的公司是不是这样的),但客户要求用尖头的打空气式放电,我操作的时候似乎也是违规操作的,枪头垂直向下,但是没有悬空,直接接触了主机的塑料外壳,跟打接触式的操作一样,不知道这个有没有影响。
我的疑问:
1。如果操作时枪头不接触主机外壳可不可以排除传导干扰?
2。静电保护器件用了压敏电阻,TVS试过,从现象上来没起到什么作用(但没有逐个排除),加了ITO就行,其它的抗静电的器件都不用加了,从加ITO能解决这个问题能倒推出干扰是传导方式,还是幅射方式吗?
3。铜箔没见过,不知道是怎么用的,把元件包起来?以后要尝试一下。
问题可能问得很外行,见笑。
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发表于 2012-6-16 20:00:19 | 显示全部楼层
IEC-61000-4-2标准上定义尖头打接触式放电、圆头的打空气式,这才是正确的。
(1)接触式放电一般的打法是,用尖头垂直被测试点,对敏感的点施加静电脉冲。(注意枪头不要离开施加脉冲点,如果是那种二类设备或许需要施加脉冲一次,用静电刷放电一次)
(2)空气式放电一般的打法是,用圆头不断靠近并接触被测试点(注意不要造成机械损坏),对敏感的点施加静电脉冲。(注意枪头每次施加脉冲进行放电后,需要离开EUT,再循环无限靠近并接触……)

1,枪头不接触EUT,同样的高压脉冲可以击穿空气引起拉弧到EUT的,所以不接触主机外壳同样的可能会以传导干扰的方式骚扰到相关敏感信号。最明显的是看你没有接触的时候,枪头是否有放电的响声。

2,你添加了保护器件,可是你是不是对那两个数据接口所有的信号都有排除?你添加的保护器件之前是否有用,或者说这些器件是否验证过有效? 你添加了ITO就可以合格,那么你的显示模块所有的IO或者信号都有可能出现受到ESD脉冲的骚扰。 这个问题,你可以适当的拉大屏幕表面与内部LCD的距离,或者在LCD表面再贴覆一层绝缘胶带以作验证。是不是以静电场感应的方式这个问题主要是看你在施加ESD脉冲时,是否有放电的产生?(最明显的是有没有声音出来)

我之前有一个LCD显示屏也是不合格,但是添加了如下器件就合格了,如下图所示:
无标题.jpg

3,铜箔就是那种很薄的那种用铜材质做出来的软性材料。

每个人都是从不会到会的,这个很正常!学习是有一个过程的。
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 楼主| 发表于 2012-6-17 13:05:21 | 显示全部楼层
非常感谢你的耐心解答,感觉受益良多,分析问题的思路也比之前清晰多了。
这个模组的主机已经还给客户,暂时无法重新验证了,先告一段落。
电力行业的液晶模组是我们公司的重头戏,也正因为是用在电力行业,所以经常会遇到电磁兼容的问题,
最容易出问题的是静电和群脉这两项。电磁兼容整改具有普遍适应性,也算为了提高自身的竞争力吧,我觉得非常有必要掌握与这相关的技术。
在工作上,我比较追求高效的学习和解决问题的方式,在有较好的学习能力和知识结构的前提下,我觉得最高效的方式莫过于有高手的直接点拔,我目前面临的情况是缺乏相关的专业知识,必须迅速建立这个知识结构,你愿意帮助我吗?
如果方便的话你能给我一些有关静电和群脉,静电测试操作方法,分析方法,整改方法,防静电器件,以及电力产品的相关标准吗?以上这些都是我想象中的东西,相信在你脑子里是清晰无比的。得声明一下,我不是懒得自己去查找,而是因为前人最了解后人的痛苦,最了解后人需要什么,再次表示感谢。
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发表于 2012-6-17 14:48:52 来自手机 | 显示全部楼层
可以理解你求知若渴的心情,我相信你的热情定会助你学好这一块将有莫大的帮助。生活中去帮助别人也是实现自我快乐的一种方式!我们都应该能力范围内友善的帮助需要帮助的人!
从接触到会这门学科,是有一个过程的。你也应该有这个长期学习的心理准备,切不可急于求成。个人认为电磁兼容本来就是一项系统的工程,它涉及产品的结构﹑材料﹑电路﹑软体﹑器件工艺……学习它甚至到弄懂它更需要长期的不断积累!非一朝一夕能够完成,我也希望你能保持着学好这门科学的信心与毅力!
关于你提到的ESD静电抗扰度测试(IEC-61000-4-2)﹑EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度测试(IEC-61000-4-4),其实还有RS﹑CS……这些都是高速数字电路非常敏感的测试,也是EMC电磁兼容中抗扰度也免疫性中的相关重点测试!在开发新产品时必须在前期就需要这方面的考虑!
在产品需要过EMC认证的相关测试,首先就应该去学习了解这类产品适用哪个标准,以及客户提出的相关标准学习!依据这个标准,对产品方案架构选择﹑器件选型﹑结构设计……都应酌情考虑!
后续我将相关标准﹑相关静电泄放器件也一并发到你的邮箱!如有任何疑问,可发帖我们一并学习处理。
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 楼主| 发表于 2012-6-17 21:09:49 | 显示全部楼层
非常感谢你的热心帮忙。我会尽力学习相关技术,并将以后遇到的问题整理发贴讨论。期待在不久的将来,能在局部领域的技术层面与你进行较为对等的对话。
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发表于 2012-6-26 22:19:01 | 显示全部楼层
Hi Hyman,不知道你的这个案子后续是否已经验证不加ITO的情况下,能否通过15KV的等级呢?
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