【原因分析】

   該產(chǎn)品的以太網(wǎng)接口PCB布線情況是:RJ-笱到變壓器之間的接收信號(hào)布在T0P層,發(fā)送信號(hào)布在B0TOM層,RJ-笱是帶有金屬屏蔽的。據(jù)雷擊現(xiàn)象的研究結(jié)果, LAUNCHXL-CC1350US雷擊時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓、過(guò)電流首先會(huì)在屏蔽電纜的屏蔽層上,然后再通過(guò)屏蔽層與地影響內(nèi)部電路。

   但是由于屏蔽金屬外殼與PCB的間隙很小,雷擊產(chǎn)生的大電流使網(wǎng)線的屏蔽層上出現(xiàn)很高的壓降,而屏蔽電纜的屏蔽層與RJ-0~s連接器的外殼是互連的,這樣造成PCB上的以太網(wǎng)線接收信號(hào)線與RJ-笱的屏蔽金屬外殼之間絕緣擊穿。由于擊穿回路的阻抗較小,故很大的雷電流通過(guò)PCB的布線將該信號(hào)線燒斷。同時(shí),信號(hào)線(地)擊穿屏蔽層,在網(wǎng)線屏蔽層上的高共模電壓部分轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)線之間的差模電壓,進(jìn)而造成網(wǎng)口PHY芯片的損壞。

   在以太網(wǎng)接口中,由于網(wǎng)口變壓器差模傳輸?shù)奶匦钥梢宰鳛楣材＠讚暨^(guò)電壓、電流保護(hù)的隔離,在產(chǎn)生雷擊時(shí),網(wǎng)口屏蔽電纜上產(chǎn)生很高的共模電壓。如果高壓信號(hào)部分與其他低電壓信號(hào)線之間的絕緣耐壓不夠,兩者之間的電壓超過(guò)本身的耐壓能力后,就會(huì)造成擊穿。

   擊穿意味著電壓、電流從高壓處傳向低壓處后,將在信號(hào)線上形成很大的電流。擊穿的現(xiàn)象包括電壓、電流、阻抗等在不同的信號(hào)線上會(huì)有一定的不同。正由于這些不同導(dǎo)致將共模電壓轉(zhuǎn)換成差模電壓,對(duì)于一定頻率的差模信號(hào),變壓器失去了隔離的作用,高壓就會(huì)順利通過(guò)變壓器傳送到電路上去,造成后級(jí)電路的損壞。

   網(wǎng)口連接器RJ-笱的金屬屏蔽殼包圍著網(wǎng)口的四周。如果信號(hào)布線在T0P層,信號(hào)線與連接器的金屬外殼之間的絕緣間隙就不能滿足一定的耐壓要求。因此,如果采用金屬外殼的屏蔽網(wǎng)口連接器,則網(wǎng)口連接器與變壓器之間的信號(hào)線不能布在T0P層,否則必須做電壓鉗位型的共模保護(hù)或采用特殊的絕緣處理。

   【處理措施】

   將以太網(wǎng)接口變壓器初級(jí)的信號(hào)布線改布在PCB內(nèi)層,以加強(qiáng)信號(hào)線與RJ-0~s連接器外殼之間的絕緣強(qiáng)度。

   【思考與啟示】

   如果產(chǎn)品使用區(qū)域有可能會(huì)發(fā)生雷擊,而且由于其他原因使用以太網(wǎng)線及屏蔽連接器,故建議不要將以太網(wǎng)接口電路變壓器初級(jí)的信號(hào)線布置在表層或底層。