從這期開始我將帶大家進(jìn)入靜電放電問題的典型案例分析，通過具體的實際案例以幫助大家消化前面的知識，并通過典型案例的分析為后面靜電放電設(shè)計做鋪墊。

不知不覺，這個專欄已經(jīng)更新到第6篇了。后面專欄的文章會整理成PDF電子書，送給付費(fèi)訂閱的讀者，方便大家閱讀學(xué)習(xí)。

一、接觸放電測試出現(xiàn)系統(tǒng)自動待機(jī)問題案例分析（一）

產(chǎn)品形態(tài)圖

1. 問題現(xiàn)象描述

某Sound Bar產(chǎn)品自帶藍(lán)牙功能，可以通過手機(jī)連接藍(lán)牙播放音樂，也可以通過USB接口播放音樂。通過手機(jī)連接藍(lán)牙播放音樂狀態(tài)下進(jìn)行±4KV接觸放電時出現(xiàn)藍(lán)牙斷連后，快速進(jìn)入自動待機(jī)模式，重新開機(jī)可以正常連接藍(lán)牙播放音樂。

根據(jù)前面我們學(xué)到的知識，首先需要進(jìn)行問題現(xiàn)象的確認(rèn)動作。根據(jù)問題反饋進(jìn)行相關(guān)的測試確認(rèn)，問題現(xiàn)象與反饋的現(xiàn)象基本相同。產(chǎn)品自帶USB播放功能，連接U盤并通過其播放音樂，進(jìn)行±4KV接觸放電測試時，也會出現(xiàn)快速進(jìn)入自動待機(jī)模式現(xiàn)象，重新開機(jī)進(jìn)入U盤能夠正常播放音樂，初步確認(rèn)藍(lán)牙斷連只是表面現(xiàn)象。

2. 問題現(xiàn)象分析

根據(jù)產(chǎn)品原理框圖可知，MCU電路是整個系統(tǒng)的核心，通過MCU芯片連接藍(lán)牙模塊、功放芯片、USB端口，系統(tǒng)使用兩顆MCU芯片分別控制低音功放芯片與中高音功放芯片，通過總線連接通訊。

產(chǎn)品原理框圖（一） 產(chǎn)品原理框圖（二）

系統(tǒng)自動進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)是MCU芯片工作狀態(tài)異常引起的，而導(dǎo)致MCU芯片異常的條件主要包含如下情形：

產(chǎn)品開關(guān)控制信號耦合到靜電放電干擾，進(jìn)入MCU芯片，MCU芯片判斷錯誤，觸發(fā)系統(tǒng)關(guān)機(jī)，進(jìn)入待機(jī)模式。

靜電放電過程中，MCU芯片供電電壓出現(xiàn)跌落，超過MCU芯片供電電壓容限，MCU因供電電壓不滿足工作異常，進(jìn)入待機(jī)模式。

MCU芯片復(fù)位信號受到靜電放電干擾，觸發(fā)MCU芯片復(fù)位，進(jìn)入待機(jī)模式。

靜電放電干擾通過MCU芯片其它信號引腳進(jìn)入MCU芯片，引起MCU芯片工作狀態(tài)異常，進(jìn)入待機(jī)模式。

3. 問題分析驗證過程

MCU芯片供電電源穩(wěn)定性分析驗證：

系統(tǒng)使用DC12V輸入供電，使用12V轉(zhuǎn)5V DC-DC芯片將輸入電壓降低到5V。

分別使用兩顆LDO芯片，將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V、1.8V電壓給后端MCU芯片與功放芯片供電。

LDO本身就是線性穩(wěn)壓電源，具有穩(wěn)壓作用，且輸出端使用多個10uF電容，出現(xiàn)電壓跌落的概率非常低，EN腳開啟電壓是5V，處于安全設(shè)計范圍。

5V轉(zhuǎn)3.3V&1.8V LDO電路 12V轉(zhuǎn)5V DC-DC芯片電路

12V轉(zhuǎn)5V DC-DC芯片EN腳開啟電壓設(shè)計安全，反饋環(huán)路設(shè)計穩(wěn)定，且輸出端使用100uF電解電容穩(wěn)壓，出現(xiàn)電壓跌落的可能性很低，靜電放電過程中測試5V輸出電壓穩(wěn)定未出現(xiàn)跌落，排除5V電壓跌落的可能性。

MCU芯片復(fù)位電路

MCU芯片復(fù)位電路穩(wěn)定性驗證：

根據(jù)復(fù)位電路原理圖設(shè)計可知，復(fù)位電路是采用RC電路，上電時電容充電復(fù)位信號的電平被拉低，電容充滿電后復(fù)位信號恢復(fù)高電平，即系統(tǒng)完成復(fù)位動作。

用鑷子短路復(fù)位信號上電容C103,觀察出現(xiàn)的問題現(xiàn)象同靜電放電時出現(xiàn)的異常現(xiàn)象完成相同。

檢查復(fù)位信號PCB Layout布線設(shè)計，其上拉電阻靠近芯片引腳放置沒有問題，而電容C103卻遠(yuǎn)離芯片引腳放置，不符合復(fù)位信號布線設(shè)計規(guī)范。

復(fù)位信號PCB Layout布線

在復(fù)位信號靠近芯片引腳處增加0.1uF/16V濾波電容重新進(jìn)行靜電放電測試時，系統(tǒng)進(jìn)入自動待機(jī)問題消失，確認(rèn)是復(fù)位信號受到靜電放電騷擾。

審核編輯：湯梓紅