BL235XX系列静电问题经验案例

1、现象

烽火F2G，B5E,B5,HG260G几个项目同时爆出静电问题，耦合板6KV，光模块、USB接触6KV都会将CPU打死。语音出现啸叫断线等问题。

2、调试经验

2.1 分析因素1：Reset 信号走线

2.1.1 故障分析

B5E 的语音出现啸叫，很明显是打了静电后，SLIC芯片收到干扰，导致工作不正常，查找SLIC信号，发现SLIC_RESET 信号是由CPU GPIO36输出，此信号复位SLIC后应该处在一个高电平位置，但是量测到此管脚信号只有2.2V左右，移除R134；此信号输出为低电平。由此可以判断软件未做处理，由于GPIO内部有20K下拉，外部加10K上拉后，分压后电压为2.2V；由于烽火软件未更改，我们只有使用硬件（上拉电阻改为1K）强制上拉到3V以上。

其他项目reset 信号线上加电容滤波没有改善CPU被打死。

Reset信号线上加防静电保护器件TVS没有改善CPU被打死

2.1.2 解决措施

B5E项目SLIC reset 信号由10K更改为1K

2.1.3 经验小结

SLIC 信号线的reset 信号必须要上拉，出现异常时，一定要量测reset信号是否为高电平（3V以上）

2.2 分析因素2：电源

2.2.1 故障分析

CPU 的内核电压为0.9V(或者0.95V)，打静电时，使用高压示波器查看0.9V受到些许干扰。在CPU 的0.9V输入口增加大的电解电容可以明显改善。

改为MLCC 1uF电容没有明显改善。

F2G项目加上防静电的TVS管可以明显改善。

2.2.2 解决措施

优化0.9V的电源，减少0.9V的纹波，在0.9V内核电压上加TVS 防静电保护。

0.9V的电源layout 需要尽量完整，保持电源稳定。

2.2.3 经验小结

静电能量释放时，对模拟的电源会有干扰，如果内核电压较低，建议加防静电保护的TVS管。

2.3 分析因素3：晶振

2.3.1 故障分析

耦合板测试时，CPU也会被打死。怀疑静电打到耦合板上，耦合到电源或者CPU的输入晶振上。B5E，HG260G 项目在电源上加防静电TVS管没有明显改善以明显改善，静电等级也可以提供，然后将晶振接地，静电等级可以更一步提。将DIP晶振的管脚剪短，发现可达到耦合板8KV。

2.3.2 解决措施

使用4PIN 接地晶振，去除插件管脚隐患。

2.3.3 经验小结

晶振是CPU的心脏，如果时钟受影响，CPU肯定会死机。也可以在晶振的输入脚加防静电的TVS管来验证是否是晶振受影响。

2.4 分析因素4：过流路径

2.4.1 故障分析

光模块与USB静电接触放电导致CPU死机。由于光模块与USB的外壳都是直接接到数字GND，静电打上去以后，直接对数字GND放电，导致板子上电压受干扰，从而导致CPU的时钟与内核电压受干扰，导致CPU死机。

从过流路径来看，USB的外壳可以通过高压电容与数字GND进行隔离，或者通过BEAD直接连接到电源GND，让静电得以从电源GND泄放。

光模块接GND 管脚无法进行隔离，可以使用尾纤光模块躲避静电的直接接触。

2.4.2 解决措施

USB口使用高压电容隔离数字GND或者使用BEAD直接接到电源GND，增加泄放路径

2.4.3 经验小结

1、如果CPU的内核电压较低，输入电压范围较小时，容易受外界电源干扰。接触放电时，结构的外壳直接接到数字GND，静电会耦合到低压电源，导致系统异常。

需要将外壳与数字GND进行隔离，直接通过电源GND连到大地，增加静电的泄放路径

2、光模块选型尽量使用带尾纤的光模块，避免接触放电

3、经验总结

BL235xx CPU内核电压较低，晶振输入电平使用的也是内核电压，非常容易受其他电源与外部静电影响。CPU必须要有稳定的内核电压和时钟输入。针对低内核电压的CPU建议使用单路DC-DC供电，纹波越小越好，保证其内核电压的稳定性和时钟输入的稳定性。