USBシールド。接地するかしないか？
私はいくつかのテストを行うために職場でデバイスを与えられました。基本的にICは時代遅れになっているので、交換部品をテストする必要があります。ESDチェックをやり直すと、デバイスは失敗しました。 デバイスの履歴を確認しましたが、以前にESDを渡すのに問題がありました。テスト施設から、デバイスは完全に金属製（ステンレス製ハウジング）であるため、合格には最大4kVの接触放電のみが必要であるというメモがありました（私は英国にいます）。どうやら、USBシールドとグランドの間にコンデンサ/抵抗器が追加されるまで数回故障し、PCBのグランドと金属ケースの間の接触を改善するために小さな金属タブが導入されました。これにより、どうやら合格したようです。 5年後、テストをやり直しています。+ 4kVで接触放電テストを実行するたびに、デバイスはメモリを失い（これはデータロギングデバイスです）、動作するように工場出荷時の状態にリセットしてロギングを再開する必要があります。以前のICを使用していくつかの古いものを再確認しましたが、これも失敗することがわかりました。それは断続的な問題であるように見えた（一部のデバイスは10回のテストで3回合格し、他のデバイスはすべて10回テストに失敗したなど）ので、以前はESDテストの合格はおそらくまぐれだったようです。 私はいくつかのことを試しましたが、USBシールドをグランドに接続する電流コンデンサと並列に余分なコンデンサを入れて（異なる値、高/低）、抵抗を異なる値に変更し（高/低抵抗）、フェライトビーズを試しましたパラレル、および抵抗/コンデンサの代わりにフェライトビーズを使用しました。いくつかの場所で推奨されていましたが、それでも失敗しました。私がそれを通過させた唯一の方法はUSBシールドを直接接地することでした。 オンラインで見ると、USBシールドを接地する必要があるかどうかを明示的に示す場所はどこにもありません。この議論はHERE、これを別のビューを持っているHEREも、それについての議論を持っています。このリンクはシールドがホストだけでグランドに接続する必要があります言及、ないデバイスが地面にシールドを接続してはならない.... THIS文書は、シールドをシャーシに接続してくださいと言います。しかし、図12では、USBシールドをGNDプレーンに接続する必要があることを示しているようです。 これについてはさまざまな見方があるように思えるので、次に何をすべきかわからない。シールドを接地すると、ESDを通過させることができますが、これは何かすべきですか？または、より良い解決策を探し続ける必要がありますか？もしそうなら、良い解決策は何ですか。 詳細： PCBは非常に不規則で、スペースが限られているため、USBコネクタの近くのグランドプレーンは非常に小さくなっています。 これに関する機械的な設計を変更することはできません。私は、簡単に実装でき、PCBや製品の再設計を必要としないソリューションを見つけようとしています。そのため、これらの提案は無意味です。 これは作業用デバイスなので、回路図を表示することは許可されていないので、質問しないでください。USB入力回路は、次の設計に基づいています。 コモンモードチョーク、フェライト、およびTVSダイオード保護は、すべて設計に含まれています。 私は元の設計エンジニアではありません。彼らはもはや会社のために働いていないので、彼らが行った設計選択の理由を見つけることができません デバイスはUSB 2.0です ユニットは-4kVでテストに合格し、失敗するのは+ 4kVだけです もっと詳しく そして、コメントに必要な情報がここに追加されます。 Andy aka：これだけお見せできます： 実際のPCBについて表示できるのはこれだけです。 グラウンドプレーンがUSBソケットの手前で止まっていることがわかります。大きな穴は、USBシールドのタブがPCBに機械的に接続する場所です。次に、R1はシールドをGNDに接続し、コンデンサC3はもう一方の接続でも同じことを行います。シールドは、100k res / 100nFキャップを介してグランドに接続されています。PCBに取り付けられた金属製のタブが、金属製のシャーシ上にあります。古いESDレポートによると、これが必要であったか、デバイスが故障しました。私が見る限り、これらはESDから保護するために回路例に加えて追加された唯一のものでした。 コメントの質問への回答： 障害は、USBシールドで接触放電ESDテストを実行するときに発生します（他のすべての領域は問題ありませんが、USBシールドだけが失敗します）。 ユニットがログを記録している間にテストが行われます。USBを介してどのデバイスにも接続されていません。 抵抗/コンデンサソリューションの代わりにGNDへの0Rリンクを試しましたが、これでも失敗します。USBシールドからシャーシ（PCB GNDに接続）に直接ワイヤリンクを追加すると、問題は解決します。これはPCBの設計によるものだと思います。USB側のグランドプレーンは非常に小さい（約12mm x 15mm）。それでも、シャーシは大きいです。これは私が変更できないものです。 シャーシからPCBのGNDタブまでの位置は、サブPCBにあり、30thouのトレースがタブにあります。（はい、奇妙に聞こえますが、スペースの制約はばかげていて、これは私の設計ではありませんでした！）