电脑主机ESD整改案例-ASIM阿赛姆
近期收到某公司寄送的电脑主机样机,该设备在USB接口静电测试中表现出典型脆弱性:对D+/D-信号线进行±8kV接触放电时,防护器件失效导致USB控制芯片损坏,功能中断。
值得注意的是,样机原有双向ESD保护器件在正压测试中表现正常,但负压冲击下频繁失效,且客户明确要求在不改变主板布局的前提下完成整改,同时不得影响USB数据传输性能。
这一案例集中反映了高速接口静电防护中的常见设计误区,下文将完整呈现故障分析与验证过程。
一、客户需求:
静电接触放电测试直接对USB接口D+/D-电路,发现USB电路异常无法工作。
1. 希望在涉及改变主板布局情况下,进行整改。
2. 使USB接口电路D+/D-端可以通过静电测试±8KV。
3. 整改不能影响USB数据传输功能。
二、整改前测试
开机界面
放电点
等级(±kV)
测试次数
放电类型
结果
USB D+
4KV、6KV、8KV
20
接触放电
FAIL
USB D-
4KV、6KV、8KV
20
接触放电
FAIL
测试异常现象:测试结束后,样机的USB功能失效。
三、故障排除与现象分析
1. USB接口由RTS5411S芯片进行控制,在故障的样机上直接更换RTS5411S芯片,样机USB功能恢复,说明静电测试损坏RTS5411S芯片引起功能故障。
2. 对USB除D+/D-电路外其他电路进行接触放电测试,无故障现象。
3. 整改前USBD+/D-电路已经有双向ESD二极管,测试静电正压时无故障现象发生,测试静电负压时,故障频出。
四、整改措施:
结合客户需求做以下整改方案:
方案一:将原主板位置上ESD更换为单向ESD(ASIM型号:ESD5D003TA),后级电路0电阻更换为共模电感(ASIM型号:CMF2012WA900MQT)。
方案二:将原主板位置上ESD更换为单向ESD(ASIM型号:ESD3V3D003TA),后级电路0电阻更换为20Ω。
以上措施复制多台样机测试通过。
五、整改后数据
开机界面
放电点
等级(±kV)
测试次数
放电类型
结果
USB D+
4KV、6KV、8KV
20
接触放电
PASS
USB D-
4KV、6KV、8KV
20
接触放电
PASS
六、原理总结
方案一:在测试负压频繁出现损坏,判断测试负压时经过ESD二极管后残压大小影响后极电路,同条件下单向ESD二极管对比双向ESD二极管处于负半周的电压时,有远低于双向ESD二极管导通电压(单向ESD二极管负半周导通电压大概在0.7V),可以更快导通泄放异常高压,以及产生对后极电路影响更小的残压。故在受静电测试负压影响更大的电路里面,选择单向ESD二极管能对电路起更好的防护作用。下图为ESD二极管工作时电性能参数曲线图。
方案二:在不影响功能情况下,选择比原主板上双向ESD二极管导通电压更低双向ESD二极管同样可以更快导通泄放异常高压,以及产生对后极电路影响更小的残压。且增加后级电路上电阻阻值来分压经过ESD二极管后产生的残压。
【推荐阅读】
- 2025-11-18电脑主机ESD整改案例-ASIM阿赛姆
- 2025-11-18电脑主机ESD整改案例-ASIM阿赛姆
- 2025-10-30眼图的作用是什么?阿赛姆引入眼图测试实验室
- 2025-10-28雷卯替代-阿赛姆电子ESD成国产化首选
- 2025-10-15阿赛姆ESD二极管选型应用大全
- 2025-10-10ESD管寄生电容,对共模电感效能有何干扰?-ASIM
- 电脑主机ESD整改案例-ASIM阿赛姆
- 自拍杆ESD整改方案
- ESD整改的常用方法
- 游戏方向盘的ESD整改案例
- 蓝牙耳机的ESD整改
- ASIM免费提供ESD静电测试和整改实验室
【本文标签】:ESD整改 静电测试 EMC整改 EMC解决方案 阿赛姆电子
【责任编辑】:ASIM版权所有:http://www.asim-emc.com
转载请注明出处

全程EMC技术支持
在线微信客服



