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汽車電子與普通電子產(chǎn)品在靜電測(cè)試上的差異


靜電放電是一種自然現(xiàn)象,當(dāng)兩種不同介電強(qiáng)度的材料相互摩擦?xí)r,就會(huì)產(chǎn)生靜電電荷,當(dāng)其中一種材料上的靜電電荷累計(jì)到一定程度,在與另外一個(gè)物體接觸時(shí),就會(huì)通過(guò)這個(gè)物體將電荷導(dǎo)入大地從而進(jìn)行放電。靜電放電及其影響是我們?cè)陔姶偶嫒蓊I(lǐng)域(EMC)所關(guān)心的重要一點(diǎn)。

    靜電問(wèn)題對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)是必須考慮和預(yù)防的。為了防止電子設(shè)備在靜電干擾時(shí)出現(xiàn)產(chǎn)生不必要的誤動(dòng)作,因此各個(gè)國(guó)家、各行業(yè)也都對(duì)于相關(guān)的電子設(shè)備做出了靜電測(cè)試(ESD)要求。本文就以普通電子產(chǎn)品的國(guó)際基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)要求與汽車電子的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(以雪鐵龍企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為例)做一比較。

主要差異如下:

標(biāo)準(zhǔn)

靜電

要求

普通電子產(chǎn)品

國(guó)際基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

汽車電子

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

雪鐵龍要求

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

IEC 61000-4-2: 2001

ISO 10605: 2001

B21 7110: 2005

靜電要求

儲(chǔ)能電容:1501±10%pF

放電電阻:3301±10%Ω

充電電阻:50MΩ100MΩ之間

輸出電壓:接觸8KV;空氣15KV

輸出電壓示值的容許變差:±5%

輸出電壓機(jī)型:正負(fù)極(可切換)

保持時(shí)間:至少5s

放電,操作方式:?jiǎn)未畏烹姡ㄟB續(xù)放電之間的時(shí)間至少1s

放電電流波形:見(jiàn)圖a

ESD模擬器應(yīng)具有一下特征:

 

電壓范圍:-25KV  +25kV

電容:330±10%pF,150±10%pF

電阻:2000Ω±10%

上升沿時(shí)間:

 1)直接接觸:0.7ns1ns

 2)空氣放電:≤5ns

未供電靜

測(cè)試:

電壓范圍:-30KV +30kV

功率積聚電容:150pF

放電電阻:330Ω

供電靜電測(cè)試:

電壓范圍:-25KV +25kV

功率積聚電容:330pF

放電電阻:2kΩ

 

靜電放電發(fā)生器需按照ISO 10605標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)

試驗(yàn)環(huán)境的要求

環(huán)境溫度:15oC35oC

相對(duì)濕度:30%60%

大氣壓力:86106kPa

環(huán)境溫度:23oC±5

相對(duì)濕度:30%60%(推薦20oC30%

相對(duì)濕度為20%至60%之間進(jìn)行,30%值時(shí)優(yōu)先考慮

接地平板

*小厚度為0.25mm的銅或鋁的金屬薄板,其他金屬至少有0.65mm厚度,*小尺寸為1m2,且每邊至少伸出受試設(shè)備或偶合辦之外0.5m,接地線總長(zhǎng)一般為2m

厚度至少為1mm的金屬薄片,面積至少為1m2,且外沿超出EUT投影輪廓的距離至少100mm,接地面板與實(shí)驗(yàn)設(shè)施地相連,連接地線長(zhǎng)度小于2m,寬度至少50mm

符合ISO 10605標(biāo)準(zhǔn)要求

測(cè)試桌和絕緣快

測(cè)試桌:高0.8m

水平耦合板面積:1.6m×0.8m

絕緣層厚度:0.5mm

絕緣材料要求:潔凈無(wú)稀釋性

厚度:25±2.5mm

大小:與EUT投影輪廓各邊距離至少20mm

符合ISO 10605標(biāo)準(zhǔn)要求,額外要求:

EUT應(yīng)放置在0.55mm的絕緣支架上

垂直耦合板

大小:0.5×0.5m

EUT距離:0.1m

無(wú)垂直耦合面板要求

無(wú)垂直耦合面板要求

施加放電方式以及

直接接觸放電

間接放電:

(利用靜電發(fā)生器對(duì)耦合板的放電來(lái)模擬間接放電)

空氣放電:

(包括涂層材料為絕緣材料的金屬外殼)

直接接觸放電

空氣放電

接觸放電

間接放電

空氣放電

靜電放電施加點(diǎn)

只施加在正常使用時(shí)人員可接觸到的受試設(shè)備上的金屬點(diǎn)和面

可觸及得到的,暴露于表面的把手、按鍵、開(kāi)關(guān)等操縱件,或車內(nèi)乘員容易觸及的表面

乘客艙中用戶可直接或間接接觸的每個(gè)點(diǎn),

發(fā)動(dòng)機(jī)或乘客艙外部易接觸的點(diǎn),遠(yuǎn)程模式下用戶易接觸到的每個(gè)輸入輸出引腳,

距離乘客艙和發(fā)動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn)出的由幾件設(shè)備組成的單元

靜電放電時(shí)EUT工作模式

EUT處于典型的工作條件

被試設(shè)備至少工作于待機(jī)運(yùn)行模式

設(shè)備未供電情況

供電狀態(tài)下正常運(yùn)行狀態(tài)

實(shí)驗(yàn)等級(jí)的選擇

見(jiàn)附表A

見(jiàn)附表 B

見(jiàn)附表 C & D

判定標(biāo)準(zhǔn)要求

a) 在制造上,委托方或購(gòu)買(mǎi)方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常

b) 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,但在騷擾停止后能自行恢復(fù),不需要操作者干預(yù)

c) 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,在操作這的干預(yù)下才能恢復(fù)

d 因設(shè)備硬件或軟件損壞,或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低

A:設(shè)備或系統(tǒng)在暴露于干擾期間和之后,能執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計(jì)的所有功能

B: 設(shè)備或系統(tǒng)在暴露于干擾期間,能執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計(jì)的所有功能,有一項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)超出規(guī)定偏差。所有功能在移除直接暴露干擾之后自動(dòng)回復(fù)到正常允許范圍內(nèi)。預(yù)先設(shè)計(jì)功能維持A類水平

C: 設(shè)備或系統(tǒng)在暴露于干擾期間,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能,但在 直接暴露干擾之后能自動(dòng)回復(fù)到正常操作狀態(tài)

D: 設(shè)備或系統(tǒng)在暴露于干擾期間,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能,直到移除直接暴露干擾之后及通過(guò)簡(jiǎn)單的“操作或使用”復(fù)位動(dòng)作之后才能自動(dòng)恢復(fù)到正常操作狀態(tài)

E: 設(shè)備或系統(tǒng)在暴露于干擾期間和之后,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計(jì)的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能,且如果不修理或不替換設(shè)備或系統(tǒng),則不能恢復(fù)其操作


附表:

(附表A:IEC 61000-4-2針對(duì)不同等級(jí)產(chǎn)品的放電電壓要求)

(附表B:ISO 10605針對(duì)電子模塊(通電運(yùn)行)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)酷程度等級(jí))

(附表C:B21 7110 針對(duì)未通電設(shè)備的靜電要求)


(附表D:B21 7110 針對(duì)通電設(shè)備的靜電要求)

    

靜電作為日常生活中經(jīng)常發(fā)生的自然現(xiàn)象,為防止由于靜電現(xiàn)象所造成的損害,因此在各類別產(chǎn)品、各個(gè)國(guó)家以及各個(gè)行業(yè)都有著一些特殊的要求,以上內(nèi)容只是針對(duì)汽車電子和普通電子產(chǎn)品靜電測(cè)試過(guò)程中主要的差異部分加以簡(jiǎn)單的分析比較。事實(shí)上,汽車電子EMC的要求相對(duì)普通電子(IT,AV設(shè)備)要求要復(fù)雜得多,不僅僅國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之間有不少的差異,就是各個(gè)主要汽車廠家對(duì)EMC的要求也不盡相同。

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