组合仪表ESD整改方案

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1、组合仪表 ESD整改方案 一、原理图整改建议 1.单片机 Reset 信号 【 问题分析 】 敏感信号增加滤波处理，以提高产品抗静电能力。 【 改善建议 】 MCU Reset信号增加 4.7K电阻、 TVS管 BV05C并将滤波电容更改为 1uF（如图）。 RESET DGND 0805 R101 4.7kR/5% DGND 第一处更改 TVS16 PESD5V0S1BA 0805 C51 1uF/25V TP951 2.电源信号 【 问题分析 】 1）电源信号布线比较长，回路面积大，易耦合到干扰； 2） Reset信号有上拉到 5V，电源上如果耦合到干扰会通过上拉电阻传给 Reset信号；

2、 3）部分芯片的 Reset信号直接连 5V，如果 5V电源受到干扰，也会导致这些芯片复位。 【 改善建议 】 1） KL15 输入端增加 600 欧磁珠、 1uF和 1000PF 电容滤波； 2） KL30 增加 600 欧磁珠； 3） LDO 芯片 5V输出增加 600 欧磁珠； D1 S1J 63 Vout 5 Vin 1 RO 2 D 4 GND U2 TLE4275G 0805 C9 47nF/50V A C10 470uF/25V 0603 C12 1nF/50V KL30 KL15 5V30 KL30A RESET KL15B D2 S1J D3 S1J DGND 0805 R1

3、 10kR/5% 5V TP5 TP9 TP11TP6 TP12 TP17 TP25 0603 C42 10nF/50V D18 S1J KL15A TP64 1206 R118 1.2R/5% 0805 C46 10uF 0805 C47 10uF 0805 C11 10uF TP22 0603 C71 1nF/50V 0603 C72 10nF/50V 0603 C73 100nF/50V 0805 C68 100nF/50V DGND TP18 0805 C116 100nF/50V DGND 5V 0603 C132 10nF/50V 0603 C131 10nF/50V 0603 C

4、130 10nF/50V 0603 C129 10nF/50V 0603 C128 10nF/50V 0603 C127 10nF/50V 0603 C52 10nF/50V DGND DGND DGND 0805 C133 1uF/25V 0805 R188 600R 磁珠 0805 R187 600R 磁珠 0603 R186 600R 磁珠 0603 C134 1nF/50V 0805 R988 600R 磁珠 0805 C933 1uF/25V 0603 C934 1nF/50V DGND DGND TP903 TP904 TP905 TP954 4） CAN收发器、 LED驱动等芯片

5、 5V 电源增加 600 欧磁珠和 1000PF 滤波。 ledSCK RCK SDA0 5V G 8 RCK 10 SER_IN 2 CLR 7 SRCK 15 D0 3 D1 4 D2 5 D3 6 D4 11 D5 12 D6 13 D7 14 SER_OUT 9 VCC 1 GND 16 U4 TPIC6C596 S_OUT_1 TP120 TP122 0603 C2 100nF/50V 0603 C74 100pF/50V 0603 C70 100pF/50V DGND TP45 TP40 0603 C69 100pF/50V 0603 C136 1nF/50V DGND 0805

6、R105 600R 磁珠 TP902 3.晶振信号 【 改善建议 】 1）晶振 两根信号增加 120 欧磁珠滤波处理。 Y1 8M 0603 C13 18pF/50V 0603 C14 18pF/50V DGND DGND X_1 X_2 TP115TP114 0603 Not fit R8 1MR/5% 0603 R189 120R 磁珠 0603 R190 120R 磁珠 DGND TP946TP947 4. LCD接口电路 【 问题分析 】 LCD屏对静电比较敏感，需要增加滤波以提高抗干扰能力 【 问题改善建议 】 1、 LCD接口 5V 信号增加 600 欧磁珠、 1000PF 电容和

7、 TVS管 BV05C滤波处理； 2、 LCD接口 RES 信号需要增加 330PF电容、 600 欧磁珠和 TVS管 BV05C滤波，并且在上拉电阻旁靠近接口端增加 1uF电容滤波处理； 3、 LCD接口其他信号线需要增加 330PF电容、 600 欧磁珠和 TVS管 BV05C滤波处理。 lcdD3 lcdD2 lcdD1 lcdD0 5V30 lcdD7 lcdD4 lcdD5 lcdD6 0603 C53 100nF/50V 0603 C54 100nF/50V DGND 0603 R116 100kR/5% 0603 R115 100kR/5% lcdCS lcdRes 5V30 D

8、GND 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 J3 IMSA-9617S-18A-T(IRISO) TP47 TP213 TP214 TP215 TP216 TP218 TP221 TP232 lcdA0 lcdWR lcdRD lcdD0 lcdD1 lcdD2 lcdD3 lcdD4 lcdD5 0603 C140 330pF/50V 0603 C141 330pF/50V 0603 C142 330pF/50V 0603 C143 330pF/50

9、V 0603 C144 330pF/50V 0603 C145 330pF/50V 0603 C146 330pF/50V 0603 C147 330pF/50V 0603 C148 330pF/50V DGND 0603 C151 330pF/50V DGND 0603 R165 600R 磁珠 TVS3 PESD5V0S1BA TVS5 PESD5V0S1BA TVS6 PESD5V0S1BA TVS9 PESD5V0S1BA TVS11 PESD5V0S1BA TVS8 PESD5V0S1BA TVS12 PESD5V0S1BA TVS10 PESD5V0S1BA TVS7 PESD5V

10、0S1BA TVS4 PESD5V0S1BA 0603 R120 600R 磁珠 0603 R148 600R 磁珠 0603 R149 600R 磁珠 0603 R153 600R 磁珠 0603 R156 600R 磁珠 0603 R157 600R 磁珠 0603 R158 600R 磁珠 0603 R161 600R 磁珠 0603 R162 600R 磁珠 TVS15 PESD5V0S1BA 0805 R166 600R 磁珠 0603 C152 1nF/50V 0805 C153 1uF/25V MCUlcdWR MCUlcdRD MCUlcdD0 MCUlcdD1 MCUlcdD

11、2 MCUlcdD3 MCUlcdD4 MCUlcdD5 DGND MCUlcdRes lcdRes 0603 C154 330pF/50V 0603 R193 600R 磁珠 TVS17 PESD5V0S1BA DGND MCUlcdCS lcdCS TP906 TP907 TP908 TP909 TP910 TP911 TP912 TP913 TP914 TP917TP918 5. 分地 【 问题分析 】 PCB 分地处理不当导致信号回路面积大，抗干扰能力差 【 改善建议 】 PGND和 DGND合成一个 GND，但 PCB布局时应注意将 LDO及其外围电路独立放置一个位置； 1. CAN

12、 收发器位置 &布线 【 问题分析 】 CAN 收发器应尽可能靠近接口放置，原则是滤波前的信号越短，使 PCB上受到的干扰越小越好。 【 改善建议 】 1） CAN收发器应靠近接口放置，并且 CAN收发器的信号走线尽量走最近的线路； 2） CAN 信号包地处理。 二、 PCB整改建议 2. 信号线布线 【 问题分析 】 1）布线很松散处，中间可以穿插地线使信号回路面积更小； 2）布线较密集处，中间也需要穿插地线，避免走线之间相互串扰。 【 改善建议 】 1）布线松散的地方中间一定要布地线，或者将走线分组集中布，在节省出来 的空间布地线； 2）密集的信号线之间需要布地线，并打过孔，减少信号线之间

13、的相互串扰。 3. Reset信号布线 【 问题分析 】 reset 信号属于敏感信号，信号布线环路面积大，容易耦合静电场干扰，从而导致芯片复位。 【 问题改善建议 】 1） reset 信号以最近的距离布线，并且两边包地处理； 2）在 reset信号线上跨 0电阻，以保持地平面的完整； 3）类似程序烧写口这样平时闲置的节点尽量放置在 reset信号布线的路径附近，避免 reset信号以天线的形式向外延伸。 4. 晶振布线 【 问题分析 】 PCB需要一个完整的地平面，尤其是 MCU附近，更需要一个完整的地平面，双面板的地不容易保持完整， 而晶振的分地处理方案更影响地平面的完整性。 【 问题改

14、善建议 】 1）晶振旁边不要分地； 2）晶振外壳预留接地焊盘。 5. 单片机及各种驱动电源 【 问题分析 】 单片机下面需要完整的地平面来屏蔽静电场的干扰； 【 改善建议 】 1） 5V线不需要大面积覆铜处理，线足够宽即可，以免影响地平面； 2） 5V电源尽量以树状的形式就近接到单片机及各个驱动； 3） 5V伴地布线，并且在 5V线上跨 0电阻，以保持地平面完整； 4） 5V线跳层时在过孔旁预留电容。 6. 液晶屏的 RES信号布线 【 问题分析 】 液晶屏的 RES 信号属于敏感信号，需要与其他信号线隔离 【 改善建议 】 液晶屏的 RES 信号需两边包地并增加 gnd via 处理。 7.

15、 信号布线 【 问题分析 】 信号线尽量以最短路径走，避免环路面积大 【 改善建议 】 布线完成后仔细检查信号走线是否存在“绕远”现象，并优化走线。 8.合理布局 【 问题分析 】 合理安排 LDO、 MCU、 LED驱动以及 CAN收发器等芯片的位置，使布线尽可能的短，尽量减少绕线。 【 改善建议 】 1） LDO应尽量放置在距离接插件较近的位置； 2） MCU应放置在整个 PCB受机械结构（卡扣等）限制最小且距离 LDO的 5V输出及 Reset较近的地方； 3） LED驱动应尽量布置在同一区域，尽量缩短 MCU到 LED的驱动线的长度； 4） CAN收发器应尽量放置在距离接插件较近的地方，减少滤波前 CAN线长度，齐纳管尽量靠近接插件 PIN脚放置。 9. PCB板 GND过孔 【 问题分析 】 GND 过孔如果打得太大并且密集，屏蔽效果会变差； 【 问题改善建议 】 1） GND过孔统一用小孔（ 40,20或 40,18）； 2） GND过孔尽量均匀布置。