1. 现象描述

    医疗器械操作键盘按键处如图1所示，在对按键进行空气放电±8KV时，如图2所示，出现主控系统复位现象，但系统断电重启后可正常工作。

图1 操作键盘

 图2 键盘按键静电放电测试图

2. 原因分析

  根据实验现象分析，对键盘按键进行空气放电使主控板出现复位现象的原因有两种：

    其一，静电干扰经信号线传导进入主控板，主控板静电防护不到位，使主控板复位；

    其二，静电放电的过程中产生瞬间大电流，干扰以空间辐射的方式干扰到主控板，主控板抗辐射干扰性能差，导致复位拆开样机，如图3所示，观察发现，键盘

   排线连接至主控板，且只有一根地线放在排线一侧，如图4所示；现对干扰路径进行判断，首先判断静电干扰是经信号排线传导进入主控板，还是干扰以空间辐射的方式干扰主控板，措施如下：

首先，将系统复位，开机使其恢复正常功能，然后拔掉排线，对键盘按键进行±8Kv空气放电，放电完成后将排线恢复原始位置，发现主控工作正常，说明拔掉信号排线后，对键盘按键进行空气放电，主控未受影响；

其次，将信号排线恢复原样后对键盘按键进行±8Kv空气放电，发现主控板复位；由此可判定，静电干扰是经信号排线以传导的方式进入主控板，使主控板复位。

图3键盘按键背部电路图

图4 电路板经扁平排线与键盘连接

3. 改进措施

  由于静电干扰经信号排线进入主控板，使其复位；由此可采用两种方案，

  方案一：切断干扰信号的传导路径，即对线缆进行处理，由于排线仅有一根地线放在排线一侧，不能为静电干扰信号提供良好的地回路，以泄放干扰；故用导电胶带对信号排线进行屏蔽处理，并使其接地，如图5所示，以此为干扰信号提供低阻抗的回路，进而减少进入主控板的干扰；

   

图5对扁平线缆进行处理

   方案二：经查看，扁平排线连接器处无静电防护器件，考虑在连接器处放置静电防护器件，提高主控板抗静电水平，在各信号线处增加对地电容，如图6所示。

图6对电路连接器处信号进行防护

对上述两种方案分别进行验证，对方案一验证，发现对信号排线进行屏蔽接地处理，在对键盘按键进行±8Kv空气放电时，主控板依旧出现复位现象；对方案二进行验证，对每根信号线加对地电容2.2nF，对键盘按键进行空气±8Kv静电放电，发现主控板无复位现象，但键盘按键不灵敏，部分按键延时，怀疑电容值过大引起，将2.2nF电容换成1nF后重新进行试验，发现主控无复位现象出现，同时键盘按键反应灵敏，正常工作。

最终对信号排线与线路板连接器处进行防护，在屏幕排线与控制板接口信号线处的信号线各增加1nF对地电容，最终顺利通过空气放电±8KV测试。

4.思考与启示

（1）信号排线尽可能地采用S-G-S-G的方式，以保证为干扰信号提供低阻抗的回路；

（2）在电路板的I/O连接器处应放置静电防护器件，或预留防护器件位置，以便于处理可能出现的静电问题。