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心电图机USB接触放电重启解决方案

所属分类: 医疗健康, 静电整改 | 发布日期:2020年8月10日 下午4:23

产品:心电图机
EMC问题:ESD测试时,发现对USB端口或其他通讯端口外壳接触放电±4KV,机器存在死机或重启现象。  
整改周期:7天
解决方案:延长地面积,将原来PCB板地下的朔料底板铺成铝箔,并与大面积金属板相连。主板端口的地与此新铺的铝箔板通过螺钉相连。  

产品详情

心电图(Electrocardiography、ECG或者EKG)是一种经胸腔的以时间为单位记录心脏的电生理…在人体不同部位放置电极,并通过导联线与心电图机电流计的正负极相连,这种记录心电图的电路连接方法称为心电图导联。

现象描述:

心电图机内部机构如下图所示,对其进行ESD测试时,发现对USB端口或其他通讯端口外壳接触放电±4KV,机器存在死机或重启现象。

原因分析:

ESD干扰是一种共模干扰,共模电流通过外露的端口外壳流经内部PCB板至大地,期间共模电流在PCB内会产生非期望的共模电压,干扰PCB板内的主控IC,从而导致机器死机或者复位。

处理措施:

既然判定了干扰产生的原因,那么我们只要使共模电流流径不通过内部PCB板而直接流向大地就可以了。

(1)延长地面积,将原来PCB板地下的朔料底板铺成铝箔,并与大面积金属板相连。主板端口的地与此新铺的铝箔板通过螺钉相连。

如图示:

(2)端口地与PCB的地通过两个电感隔离。如图示

思考总结:

外部干扰容易通过端口处进入内部PCB,但只要提供一条低阻抗的路径,那么外部干扰就会把本来要流入PCB的干扰电流旁路到大的阻抗低的金属地上。此案例中,一方面「制造」了一条路径旁路了干扰电流,另一方面通过电感「堵住」了干扰电流,使干扰电流无法从内部PCB流过。