交换机 ESD整改 案例

一、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：

1、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。

二、以太网口ESD实验丢包

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

问题根源：

3、RJ45管脚与机壳太近