根據(jù)反復(fù)重啟的時(shí)間判斷，類(lèi)似于長(zhǎng)按Power鍵。檢查Power_On信號(hào)，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被持續(xù)拉低，Power_On信號(hào)的原理圖如下：

為了降成本，位置1并沒(méi)有貼TVS管，而是用一個(gè)電容代替，電容的耐壓值是25V。失效的機(jī)器，這個(gè)電容已經(jīng)短路，可以判斷ESD進(jìn)入殼體，直接打壞了位置1的電容。

如果把位置1的電容耐壓提高到50V，能抗的ESD搶數(shù)量會(huì)增多，但最終還是會(huì)壞。這個(gè)項(xiàng)目不是防水的，密封性做的很差，所以才有問(wèn)題。

【解決方法】

把位置1的電容換成TVS管，或者位置1不要貼任何東西，在位置2放一個(gè)1nF的電容。靠1K電阻+1nF電容來(lái)吸收ESD能量。

另外，在側(cè)鍵的FPC附近，增加了GND露銅區(qū)域，引導(dǎo)ESD先進(jìn)入GND。這也是一種低成本的解決方法，如果ESD能量足夠大，實(shí)測(cè)幾乎可以把1K電阻打壞。

某智能手表在USB接口外殼打ESD造成黑屏死機(jī)問(wèn)題

充電口是Micro-B型USB接口，接觸放電±10KV，會(huì)出現(xiàn)黑屏，死機(jī)，閃屏等現(xiàn)象。

抓死機(jī)Log，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么端倪。

將USB信號(hào)逐個(gè)引出，VBUS，D+，D-都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，打ID管腳，會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似現(xiàn)象。打GND，會(huì)很低概率出現(xiàn)類(lèi)似現(xiàn)象。遂將問(wèn)題定位到ID管腳，和GND上。

仔細(xì)檢查USB接口附件的Layout，問(wèn)題如下：

1、USB_ID管腳是懸空的。

2、在L3和L6層，靠近USB接口，有與屏相關(guān)的敏感信號(hào)。

懸空的ID管腳是知名威脅，靜電積累到一定程度，肯定會(huì)對(duì)周?chē)烹姡畏烹姷耐Ω蟆?/p>

USB周?chē)挠忻舾行盘?hào)，在打ESD時(shí)，附近的GND電平瞬間局部抬高，尤其是看到USB接口的屏蔽殼跟表層相連，周?chē)鷽](méi)有非常多的過(guò)孔打到內(nèi)層GND，這更加重了GND局部電平的提高，這會(huì)干擾到這些敏感信號(hào)，導(dǎo)致死機(jī)，黑屏，閃屏問(wèn)題。

【解決方法】

USB的固定PIN以及GND PIN，只接主GND，不要每一層都接GND。MIPI，LCD_TE，LCD_RST遠(yuǎn)離USB接口。

某智能手表屏幕朝下，打后殼會(huì)黑屏

這是一個(gè)SPI接口的顯示屏，問(wèn)題比較簡(jiǎn)單，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)是SPI信號(hào)中，CS線被軟件強(qiáng)制拉低，且一直處于低的狀態(tài)，這樣是不行的。

實(shí)測(cè)將CS線的行為改成符合SPI協(xié)議，只在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)拉低，這個(gè)黑屏的問(wèn)題解決了。

某智能手表在USB的GND PIN上注入接觸-8KV靜電，會(huì)概率關(guān)機(jī)

首先抓取了Log分析，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么線索。

直接拆開(kāi)整機(jī)，在主板的不同地方的GND，注入ESD，統(tǒng)計(jì)關(guān)機(jī)的次數(shù)，得出一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)律，只有在靠近電池BTB的地方，才會(huì)大概率出現(xiàn)，初步判斷是ESD干擾了電池周?chē)男盘?hào)。

電池BTB周?chē)男盘?hào)有D+，D-，VBUS，MIPI，BAT_ID，BAT_THERM等，逐個(gè)在這些信號(hào)上，注入小兩級(jí)的ESD，比如±2KV，有些信號(hào)會(huì)導(dǎo)致PMU損壞，有些會(huì)導(dǎo)致死機(jī)。只有BAT_ID信號(hào)會(huì)出現(xiàn)關(guān)機(jī)的現(xiàn)象。

關(guān)機(jī)有兩種可能，一是內(nèi)部軟件流程關(guān)機(jī)，二是電池突然掉電。尤其是第二種，往往很容易忽略。因?yàn)槟承┣闆r下，ESD注入兩槍?zhuān)⒓淳统霈F(xiàn)了關(guān)機(jī)現(xiàn)象，這很像是電池掉電了。

電池掉電有兩種可能，一是電池保護(hù)板保護(hù)機(jī)制生效，切斷了供電。二是Vbat到PMU的通路被打斷。排查了主板上的器件，Vbat的通路經(jīng)過(guò)的都是一些模擬器件，可能性比較小。

我們直接從主板VBAT飛線，連接到程控電源上，再打ESD的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)就不會(huì)關(guān)機(jī)了。這進(jìn)一步說(shuō)明，在注入ESD時(shí)，是電池本身沒(méi)有輸出了。

電池保護(hù)板的原理圖如下：

在圖中GND上注入+8KV，沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)橛疫叺腡VS吸收了大部分能量，由于正向?qū)ǎQ位電壓較低（小于4.4V），電池保護(hù)板沒(méi)有觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。但是如果注入-8KV，TVS管開(kāi)始反向鉗位，瞬間的鉗位電壓較高（大于4.4V），超過(guò)電池起保護(hù)電壓，電池觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，MOS管U2斷開(kāi)，導(dǎo)致關(guān)機(jī)。下圖是TVS管的鉗位特性，也能佐證這個(gè)結(jié)論。

注意電池保護(hù)板的保護(hù)IC，是判斷C1兩端的電壓，來(lái)決定是否起保護(hù)的。所以要解決這個(gè)問(wèn)題，需要增大C1的容值。實(shí)測(cè)將C1增大到1uF，關(guān)機(jī)的概率明顯降低了。

降低了，但沒(méi)有徹底解決問(wèn)題，肯定還有其他原因。這個(gè)原因是先猜出來(lái)，然后試驗(yàn)驗(yàn)證的。

上文提到只有BAT_ID信號(hào)會(huì)出現(xiàn)關(guān)機(jī)的現(xiàn)象。所以猜測(cè)靜電耦合到了ID管腳，進(jìn)入PMU導(dǎo)致關(guān)機(jī)。

下面是這次電池保護(hù)板的走線，ID的走線與GND有較長(zhǎng)的耦合長(zhǎng)度，GND上的瞬間能量能很快耦合到這根線上，最終直接進(jìn)入到PMU。

雖然主板上ID走線也跟GND有很長(zhǎng)的耦合距離，但是主板上的GND與Vbat之間有TVS鉗位，GND的電壓不至于跳變太厲害，也不會(huì)耦合很多能量到ID線上。反而是電池FPC上的GND電平跳動(dòng)最大，ID先在FPC上耦合的能量更多。

FPC改版成如下樣式，ID和GND基本沒(méi)有重疊區(qū)域，能量也不會(huì)耦合到ID管腳上，再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)關(guān)機(jī)問(wèn)題。

屏幕朝下，ESD接觸放電后殼，TP失效

經(jīng)檢查，確定是TP IC被打壞。沒(méi)有仔細(xì)分析IC損壞的原因，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)TP FPC背后的雙面到點(diǎn)膠太弱，根本沒(méi)有粘到GND上。TP沒(méi)有很好的接地，導(dǎo)致了這個(gè)問(wèn)題。

只要TP接地良好，就肯定該不會(huì)出現(xiàn)TO IC失效問(wèn)題。

電磁兼容整改小技巧：

1）差模干擾與共模干擾

1.1差模干擾：存在于L-N線之間，電流從L進(jìn)入，流過(guò)整流二極管正極，再流經(jīng)負(fù)載，通過(guò)熱地，到整流二極管，再回到N，在這條通路上，有高速開(kāi)關(guān)的大功率器件，有反向恢復(fù)時(shí)間極短的二極管，這些器件產(chǎn)生的高頻干擾，都會(huì)從整條回路流過(guò)，從而被接收機(jī)檢測(cè)到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)。

1.2共模干擾：共模干擾是因?yàn)榇蟮嘏c設(shè)備電纜之間存在寄生電容，高頻干擾噪聲會(huì)通過(guò)該寄生電容，在大地與電纜之間產(chǎn)生共模電流，從而導(dǎo)致共模干擾。

下圖為差模干擾引起的傳導(dǎo)FALL數(shù)據(jù)，該測(cè)試數(shù)據(jù)前端超標(biāo)，為差模干擾引起：

下圖為開(kāi)關(guān)電源EMI原理部分：

圖中CX2001為安規(guī)薄膜電容（當(dāng)電容被擊穿或損壞時(shí)，表現(xiàn)為開(kāi)路）其跨在L線與N線之間，當(dāng)L-N之間的電流，流經(jīng)負(fù)載時(shí)，會(huì)將高頻雜波帶到回路當(dāng)中。此時(shí)X電容的作用就是在負(fù)載與X電容之間形成一條回路，使的高頻分流，在該回路中消耗掉，而不會(huì)進(jìn)入市電，即通過(guò)電容的短路交流電讓干擾有回路不串到外部。

對(duì)差模干擾的整改對(duì)策：

1. 增大X電容容值

2. 增大共模電感感量，利用其漏感，抑制差模噪聲（因?yàn)?a target="_blank">共模電感幾種繞線方式，雙線并繞或雙線分開(kāi)繞制，不管哪種繞法，由于繞制不緊密，線長(zhǎng)等的差異，肯定會(huì)出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，即一邊線圈產(chǎn)生的磁力線不能完全通過(guò)另一線圈，這使得L-N線之間有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于在L-N之間串聯(lián)了一個(gè)電感）

下圖為共模干擾測(cè)試FALL數(shù)據(jù)：

電源線纜與大地之間的寄生電容，使得共模干擾有了回路，干擾噪聲通過(guò)該電容，流向大地，在LISN-線纜-寄生電容-地之間形成共模干擾電流，從而被接收機(jī)檢測(cè)到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)（這也可以解釋為什么有的主板傳導(dǎo)測(cè)試時(shí)，不接地通過(guò)，一夾地線就超標(biāo)。USB模式下不接地時(shí)，電流回路只能通過(guò)L-二極管-負(fù)載-熱地-二極管-N，共模電流不能回到LISN，LISN檢測(cè)到的噪聲較小，而當(dāng)主板的冷地與大地直接相連時(shí)，線纜與大地之間有了回路，此時(shí)若共模噪聲未被前端LC濾波電路吸收的話，就會(huì)導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)）

對(duì)共模干擾的整改對(duì)策：

1. 加大共模電感感量

2. 調(diào)整L-GND，N-GND上的LC濾波器，濾掉共模噪聲

3. 主板盡可能接地，減小對(duì)地阻抗，從而減小線纜與大地的寄生電容。

2）產(chǎn)品電磁兼容騷擾源有：

1、設(shè)備開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

2、設(shè)備直流電源的整流回路：工頻線性電源工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百kHz；開(kāi)關(guān)電源高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)十MHz。

3、電動(dòng)設(shè)備直流電機(jī)的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

4、電動(dòng)設(shè)備交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲：高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

5、變頻調(diào)速電路的騷擾發(fā)射：開(kāi)關(guān)調(diào)速回路騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz。

6、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)切換的開(kāi)關(guān)噪聲：由機(jī)械或電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

7、智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

8、微波設(shè)備的微波泄漏：騷擾源主頻數(shù)GHz。

9、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾發(fā)射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

10電視電聲接收設(shè)備的高頻調(diào)諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。

11、信息技術(shù)設(shè)備及各類(lèi)自動(dòng)控制設(shè)備的數(shù)字處理電路：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz（經(jīng)內(nèi)部倍頻主頻可達(dá)數(shù)GHz），高次諧波可延伸到十幾GHz。

審核編輯 ：李倩