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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Und wider ESD Problem.


Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Halloechen...

Habe gerade erfahren das unsere HW den ESD Test nicht bestanden hat. Wir 
haben einen externen Buzzer der mit zwei Draehten ins Gehaeuse geht. Zur 
Sicherheit haben wir die Leitungen mit TRANSILs (ESDA19SC6) geschuetzt. 
Trotzdem resetet der uP bei nur 2kV Contact Discharge auf den Buzzer.

Lustigerweise selbst die HW die diesen Buzzer hart mit GND verbunden hat 
resetet...


Hier im Lab haben wir mit so einem Gasanzuender experimentiert. Immerhin 
soll so ein Ding ziehmlich Wumms haben und hier passiert nichts mit 
beiden Geraeten.

Hat vieleicht jemand eine "zuendende" Idee? :)

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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Der Transil wird nichts nützen, da es die ESD offenbar über GND 
einfängt.
Der Gasanzündertest ist Quatsch, der hat bei mir noch nie funktioniert, 
die ESD hat im Labor dann fast immer Ärger gemacht.

Wie wird die Schaltung während des Tests gespeist? Aus Akkus (das macht 
mein EMV-Fritze so, ist aber nicht unbedingt ideal)?
Kannst du die Masse der Schaltung betriebsmäßig dick mit PE verbinden?
Hilft manchmal.
Summerleitung (ich verabscheue Wörter mit Doppelzett, das kann ja 
niemand aussprechen) geschirmt führen (hilft aber meist nicht) und 
leicht verblocken, z.B. 10 nF, hilft aber meist auch nicht...
Gesamtabschirmung des Gerätes, Summer mit in die Abschirmung: sollte 
helfen, tut es manchmal auch.

Jaja, ESD und Burst sind echt schlimm, mit Abstrahlung und 
leitungsgeführten Störungen habe ich nie Probleme.

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Danke erstmal.

Das Geraet wird fuer Gabelstapler verwendet und laeuft meist mit +12V, 
+24V oder auch in seltenen Faellen mit bis zu +80V.

Eine Loesung waere den Summer mit ins Gehaeuse zu tun, aber ich habe 
gerade erfahren das der Koaxialstecker fuer das unsere Antenne 
(GPS/GSM/Wifi) auch Probleme macht. Ich geh am Stock...

Habe vorher ein wenig im Automotive Bereich gemacht und da hatten wir 
bisher keine Probleme... alles mit 10nF an GND (natuerlich direkt am 
Steckerkontakt) und ich glaube mich zu erinnern mit bis zu 15kV... 
gespielt. Aber wir hatten keine Leitungen durchs Geraet leufen...

Abstrahlung und Immunity haben wir bestanden... :)

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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So ein Gabelstapler ist doch ganz aus Eisen und damit selbst die ideale 
Abschirmung. Wird das Gerät da fest eingebaut oder ist es transportabel 
im
Sinne der Autonomie vom Stapler?
Wenn es fest verbaut wird, müßtest du eigentlich nach meiner Auffassung 
mit einem typischen Stapler deiner Wahl ins Labor fahren, oder dir die
Pistole borgen und den Stapler befunken.

Sehe ich das jetzt falsch, wie so vieles?

Autor: Fasti (Gast)
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Hallo!

Ich würde jetzt spontan vermuten, dass dir der Impuls dein 
Groundpotential aushebt. Einzige Hilf wäre hier wahrscheinlich die 
Massepotentiale in intern und extern zu trennen und nur an einem Punkt 
beim Spannungsregler zusammenführen, eventuell sogar mit einer kleinen 
Induktivität.
Ich habe zB bei meinen Prints die Resetleitung vom uC (PIC24) so 
geschützt:
Direkt am Programmierstecker eine Transildiode, danach 150 Ohm 
Widerstand in Serie, danach eine Induktivität 100MHz, 600 Ohm 1A und 
danach einen 10nF keramischen Kondi nach Masse. Gibt keinerlei Probleme 
beim Programmieren (sogar mit dem schnellen RealIce) und die 
Resetleitung ist so dermaßen dicht, dass man selbst mit der gröbsten 
Mißhandlung des Pins keinen Reset auslöst.

Grüße

Fasti

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Hallo erstmals Danke fuer die Antworten.

Das Geraet ist ein Display welches mit einem Metalbuegel an der A Saeule 
sitzt. Das bloede nach Test EN12... muss das Geraet selber getestet 
werden und steigt eben beim ESD Schuss auf einen externen Summer und 
einem kleinen Koaxialstecker aus.

Der Summer wird von aussen auf das Gehaeuse geklebt, die zwei Kabel 
gehen durch zwei kleine Loecher und dann aufs PCB. Auf dem PCB sitzen 
dann zwei Transils.

Der Koaxstecker ist mit einem Koaxkabel an ein GSM Modem verbunden. Der 
Schirm geht am GSM Modem auf GND.

Das mit dem internen GND und externen GND versteh ich nicht ganz. Zum 
Geraet geht ein GND (der Versorgung) und dann sternfoermig innerhalb des 
Geraetes.

Autor: ESDlaie (Gast)
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Hallo,


auf dem Bild ist der Unterschied zwischen GND und GND bildlich ganz gut 
dargestellt (siehe Link).

http://www2.electronicproducts.com/ESD_problems_in...

Autor: ESDlaie (Gast)
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Der ESD sollte auf keinen Fall in die Schaltung gelangen und über das 
Gehäuse "abfließen". Frag mich aber nicht was man bei PVC Gehäusen macht 
(hat da jemand eine Idee ???).

Für Antennen gibt es z.B von Infineon etwas :

http://www.infineon.com/cms/en/services/download.h...


Wäre schön wenn du weiter berichtest !

Autor: Fasti (Gast)
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Hallo!

Mit intern und extern habe ich  gemeint, dass alle Groundpotentiale, 
welche auch nach außen gehen, wie zB vom Summer oder der Antenne, nicht 
direkt mit deinem internen Ground verbunden werden, sondern nur beim 
Spannungsregler.
Bei mir hat sich auch herausgestellt, dass eine stromkompensierte 
Drossel am Eingang des Spannungsreglers nicht nur Störungen von außen 
(Steckernetzteil) filtert sondern auch eine gute Ableitung des 
ESD-Impulses verhindert. Ein Brücken der Drossel hat dann Abhilfe 
verschafft.
Du solltest überprüfen warum dein Controller resettet, ob es von der 
Resetleitung her ist, ob er eventuell einen Brown Out Reset macht, 
irgendeinen Trap oder was halt sonst noch für Resets bei deinem 
Controller möglich sind, dann kann man auch schauen wo man eventuell 
noch besser schützen muss.

Grüße

Fasti

Autor: Gast (Gast)
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Hallo,

Welchen µC benutzt du den?

MfG

Gast

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Wow ... Danke fuer die Tips...

Natuerlich werde ich weiter berichten ... nur bitte ich um Geduld da ich 
am anderen Ende der Welt sitze... und manchmal kommen natuerlich auch 
dingenderer Dinge rein an denen ich arbeiten muss...

OK der uP ist ein LPC... (ARM7 Type) von NXP... Werde versuchen das 
alles mal rauszufinden... das mit RESET Ltg habe ich schon geprueft... 
da scheint es nicht herzukommen...

Danke :)

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Und schon wieder ein Problem...

Haben alles Externe entfernt... Kein Buzzer, kein SMA Stecker und das 
Geraet nach auf einem Metallbuegel befestigt... der Buegel wurde noch 
mit GND verbunden...

Und trotzdem RESETet das Geraet... Air Discharge mit 8kV und Contact 
Discharge auf den Metallbuegel ...

Der RESET wird nicht vom RESET Baustein ausgeloest, soweit ich das mit 
nem Oscar beurteilen kann...

Was kann man da machen?

Das Geraet hat einen Stecker zu einem Display (LCD Display)
Das Geraet hat einen Stecker zu einem Bedienelement (Kapazitiv 
Bedienelement)
Das Geraet hat einen Stecker zu einem RF Modul (GSM, GPS, 900MHs... je 
nach Modell).
Alle diese Stecker sind intern und gehen via Flachkabel zu den 
entsprechenden Modulen (LCD und Bedienelement) und ueber einen Stecker 
an das RF Modul. Sollte man hier doch trotzdem ESD Kondensatoren 
vorsehen?

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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Hallo Daniel,

so ein ähnliches Problem hatte ich auch - nicht lokalisierbares 
Rücksetzen, obwohl bei mir gar kein Prozessor drin war. Kondensatoren 
u.ä.
Gerätschaften bringen da nichts, da die Anstiegsgeschwindigkeit der 
Impulse
viel zu hoch ist, um von irgendwelchen passiven BE wirksame 
Unterdrückung
erwarten zu können. Grob gesgat - das knallt einfach drüber.
Zur Lokalisierung  würde ich ganz harte Abschirmmaßnahmen 
(Totalschirmung)
schrittweise reduzieren, bis der Fehler gerade wieder auftritt.
Wo wohnt deine Firma? Wenn es in der Nähe von Berlin ist (was ich nicht 
annehme, welche Firma tut sich das an) würde ich es mir gerne mal 
ansehen wollen.

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Hallo Bernd,

Danke fuer deine Antwort, jedoch ist meine Firma nicht um die Ecke... 
Wir sind in  Melbourne.

Wir dachten schon ueber ein Metallgehaeuse. Als ich in Bosch gearbeitet 
habe, haben wir ein Tuersteuergeraet im Plastikgehaeuse noch viel hoeher 
belastet ohne jemals Probleme zu haben.
Nur  ein paar Caps direkt an den Steckerkontakten... Voila... Und wir 
sind da  mit bis zu 25kV Air Discharge und 15kV Contact Discharge 
rangegangen... Wirklich seltsam...

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