交换机EMC测试之ESD篇

wanchuanmin

交换机作为连接各个终端的通信设备，对产品的可靠性要求非常高。一般的商用交换机要求平均无障碍时间MTBF为100000H，也就是100台交换机，每年大概只有8台会发生故障。在MTBF上，工业交换机就更加严格。

在交换机故障统计中，ESD造成的故障又占了很大部分。ESD问题主要导致交换机短暂性功能异常，比如短时间丢包，重启，甚至死机等问题，更严重的可能导致损坏。所以我们在做交换机认证测试的时候一般最常见的，最容易出问题的也是ESD。

ESD一般分三种模型，人体模型，机器模型，器件充电模型。做过交换机认证的工程师应该都知道，在测试ESD时我们一般分为空气放电测试和接触放电测试。对于交换机而言接触放电比较容易出问题。

下面我们看一下IEC6100-4-2规定的关于ESD测试的一些等级以及ESD的时间参数：

                                             

如果无特别要求交换机一般测试第三级，也就是接触6KV，空气8KV，一些工业产品要求可能四级。一般要求B即可，也就是在测试时可以短暂的丢包。

                                                

                                               

                                                

这两张图我们可以看到静电放电的时间时非常短的，这就不难想到为什么一般的ESD防护对阻抗要求很高了。由于静电放电瞬间电阻很大，所以它的瞬间电流是比较小的。

那么我们在产品设计时如何在电路上或者整机上做好静电的防护呢？

1. 交换机的机壳上盖与下盖接触的地方，机壳和RJ45接触的地方，接地螺丝处最好不要喷绝缘涂层，其次RJ45最好选用全包带弹片的；

2. RJ45处交换机的机壳地最好比较完整，并且最好铺在表层，差分走在内层（但不能与机壳地在相邻的曾）；

3. 每个接地螺丝处的机壳地与系统地预留两个1nF 1206的高压电容；

4. 复位信号靠近芯片加对地电容，预留ESD管，并且还要串接一个电阻；

5. LED灯应该接成共阳，LED信号线靠近芯片端加对地电容；

6. 板上关键信号有条件尽量往内层走；

7. 金属散热片一定要求接地；

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