交换机ESD整改案例.docVIP

以太网交换设备ESD 案例 某以太网交换设备，为非金属外壳，无接地线，在进行 ESD 接触6KV 实验时，出现PHY 芯片复位，引起丢包，不符合认证要求；详细如下：EMC 问题描述LAN 以及WAN 为非金属外壳连接器，其中WAN 带POE 功能，在进行试验时出现如下现象：1、设备使用适配器进行供电时ESD 测试无异常；2、设备使用远端POE 交换机供电时，出现PHY 芯片复位，丢数据包；2、问题分析根据上述实验现象分析，结合硬件分析发现可能是由于静电耦合至差分线，跳过网口变压器干扰PHY 芯片，造成PHY 芯片复位，分析POE 交换机发现，POE 交换机采用的是1、2、3、6 管脚，经变压器中心抽头取电，如下图所示：红色为 4578 供电路径蓝色为 1236 供电路径为了验证耦合路径是1、2、3、6 供电导致干扰到差分线，将设备供电改为4、5、7、8 ，通过上述更改后，ESD 6KV 系统正常，不出现丢包现象；详细的耦合路径如下：静电通过耦合变压器时，有部分能量会击穿变压器，干扰到 PHY 芯片，导致PHY 芯片复位；在使用适配器或4、5、7、8 供电时，静电能量不经过网口变压器，所以不会干扰至PHY芯片；3、整改措施在PHY 芯片与变压器之间的差分线上增加对地TVS 管进行钳位；通过上述整改后，样机顺利通过接触6KV 静电测试；4、总结本案例在实验过程中，首先是出现以太网接口指示灯熄灭，随后又亮起来正常工作，明显是由于PHY 芯片复位而导致丢包；我们在分析的过程中对PHY 的复位信号也进行了处理，但是没有明显的改善，最后才怀疑到是由于差分线耦合而引起；在进行 ESD 测试时，我们要结合实验现象冷静的分析出现问题的电路以及静电耦合路径，只有在明确干扰路径的情况下才能快速准确的解决问题。对100M以太网口静电接触放电8KV，空气15KV，均有丢包现象，数量在100个以内。 如果机壳地与信号不分的情况下，ESD静电是不丢包的。由此可以分析是：当静电能量过来时，地线不能及时的泄放，大能量继续在机壳地上，使机壳地与信号地形成一个大的电势差。1、辅助测试材料，如网线，最好使用屏蔽双绞线2、本身产品结构设计，尽量使静电泄放路径通畅。我们使用的铝合金外壳，而且网口屏蔽金属也是贴合机壳的RJ45管脚与机壳太近