汽車電子EMC測試標(biāo)準(zhǔn)之ISO10605解析

? 新聞資訊 ????|???? ?2020-06-05 05:54:11

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備內(nèi)部芯片的集成度越來越高，同時(shí)工作電壓越來越低，這就對電子設(shè)備的靜電抗擾度提出了更高的要求，保證其能夠在無處不在的靜電環(huán)境中穩(wěn)定可靠地工作。而隨著汽車上搭載越來越多的電子電氣設(shè)備，汽車電子系統(tǒng)也越來越多地面對來自靜電的考驗(yàn)。為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了ISO10605標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了車輛電子電氣設(shè)備在裝配、維修過程中及駕乘人員在車內(nèi)外可能產(chǎn)生的靜電放電耐受性能的試驗(yàn)方法，以此來檢測電子電氣設(shè)備在受到靜電放電時(shí)能否正常工作。

本文主要對電子電氣設(shè)備在通電和不通電兩種情況下的試驗(yàn)方法進(jìn)行解析。

1．放電模式

對DUT的放電包括兩種方式：接觸放電和空氣放電。
1.1 接觸放電
在接觸放電試驗(yàn)時(shí)，要求在放電之前，ESD發(fā)生器電極的尖端應(yīng)與被測設(shè)備接觸。
1.2 空氣放電
在空氣放電中，放電電極首先充電到試驗(yàn)電壓，然后以規(guī)定的速度接近DUT，當(dāng)放電尖端足夠接近DUT時(shí)，放電尖端和試驗(yàn)點(diǎn)之間的電介質(zhì)被擊穿，通過電弧放電。
在空氣放電中，放電電極的移動速度決定了注入電流的上升時(shí)間和幅度。放電電極的移動速度應(yīng)在0.1m/s～0.5m/s之間。在實(shí)際操作中，放電電極應(yīng)以盡可能快的速度接近DUT，直到放電發(fā)生，或者直到放電電極的尖端接觸到放電點(diǎn)。
2．試驗(yàn)方法
DUT的靜電放電試驗(yàn)包括直接放電和間接放電。
直接放電是采用接觸放電或空氣放電的模式，放電電極直接施加于DUT或可被車輛乘員接觸的遠(yuǎn)端部件，如開關(guān)或按鍵等。
間接放電是模擬對DUT或線束附近導(dǎo)電物體的放電，一般通過水平耦合板間接施加。間接放電只能采用接觸放電模式。
另外，對導(dǎo)電表面應(yīng)采用接觸放電模式。如果測試計(jì)劃中有要求，也可以采用空氣放電模式；對非導(dǎo)電表面采用空氣放電模式。
3．設(shè)備靜電放電試驗(yàn)
3.1 設(shè)備通電狀態(tài)
3.1.1 直接放電試驗(yàn)
1. 直接放電施加于設(shè)備正常工作狀態(tài)下所有規(guī)定的測試點(diǎn)上。
2. 產(chǎn)品的響應(yīng)與放電極性有關(guān)，應(yīng)使用兩種極性放電并觀察DUT的響應(yīng)。
3.1.1.1 試驗(yàn)布置
試驗(yàn)布置如圖1所示。
3.1.1.2 電極連接方式
接觸放電：
1. 接觸放電之前，ESD發(fā)生器的放電電極的尖端應(yīng)與DUT接觸。
2. 對于表面涂漆的導(dǎo)電層，電極尖端應(yīng)穿透漆膜，與導(dǎo)電層接觸。
空氣放電：
1. 空氣放電過程中，放電電極的尖端應(yīng)盡可能快地接近DUT。
2. 如果殼體是非導(dǎo)電面，或是導(dǎo)電表面噴涂了絕緣層，則作為絕緣面只進(jìn)行空氣放電。
3.1.1.3 電極放電角度
直接放電模式下，ESD發(fā)生器的放電尖端應(yīng)該垂直于DUT的表面。如做不到，電極與DUT表面至少要保持45°角。
3.1.1.4 放電次數(shù)和間隔時(shí)間
對每一個規(guī)定的試驗(yàn)電壓和極性，所有的放電試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)至少施加3次放電。連續(xù)單次放電之間的時(shí)間間隔不小于1s，確保新的放電之前使電荷消除。
3.1.1.5 試驗(yàn)電壓
試驗(yàn)電壓增加到最大試驗(yàn)電平之前，應(yīng)至少施加兩個電壓。
3.1.2 間接放電試驗(yàn)
通過ESD發(fā)生器水平耦合板進(jìn)行接觸放電，以模擬放置或安裝在DUT/線束附近的物體進(jìn)行放電。接觸放電應(yīng)施加在DUT每側(cè)的水平耦合板上（ESD脈沖施加在耦合板的邊沿），其表面應(yīng)距水平耦合板上最近的放電點(diǎn)為0.1m。對HCP的邊沿施加放電時(shí)，要調(diào)整DUT的位置以保持其表面和水平耦合板邊沿之間的距離為0.1m。
3.1.2.1 試驗(yàn)布置
間接放電試驗(yàn)布置如圖2所示。
3.1.2.2 放電次數(shù)和時(shí)間間隔
對每一個規(guī)定的試驗(yàn)電壓和極性，所有的間接放電試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)施加放電50次。對HCP的放電，每次放電之間的時(shí)間間隔應(yīng)大于50ms。
3.1.2.3 ESD發(fā)生器的方向
對HCP進(jìn)行放電時(shí)，當(dāng)放電電極接觸HCP的邊緣，應(yīng)和HCP位于同一平面內(nèi)。HCP的水平平面內(nèi)不進(jìn)行放電。
3.1.2.4 試驗(yàn)電壓
試驗(yàn)電壓增加到最大試驗(yàn)電平之前，應(yīng)至少施加兩個電壓。
3.2設(shè)備斷電狀態(tài)
這種試驗(yàn)?zāi)M在裝配過程中或維修時(shí)人體對DUT的直接放電。接觸放電應(yīng)施加在裝配過程中或維修時(shí)所有可能會接觸到的所有管腳和面，空氣放電應(yīng)施加在所有的表面和點(diǎn)上。
直接放電應(yīng)施加在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃規(guī)定的所有試驗(yàn)點(diǎn)上。產(chǎn)品的相應(yīng)與放電極性有關(guān)，應(yīng)使用兩種極性進(jìn)行放電。
3.2.1 試驗(yàn)布置
DUT斷電狀態(tài)下的試驗(yàn)布置如圖3所示，DUT不連接外圍設(shè)備。
3.2.2 電極連接方式
3.2.2.1 接觸放電
1. 接觸放電之前，ESD發(fā)生器的放電電極的尖端應(yīng)與DUT接觸。
2. 對于表面涂漆的導(dǎo)電層，電極尖端應(yīng)穿透漆膜，與導(dǎo)電層接觸。
3.2.2.2 空氣放電
1. 空氣放電過程中，放電電極的尖端應(yīng)盡可能快地接近DUT。
2. 如果殼體是非導(dǎo)電面，或是導(dǎo)電表面噴涂了絕緣層，則作為絕緣面只進(jìn)行空氣放電。
3.2.3 電極放電角度
直接放電模式下，ESD發(fā)生器的放電尖端應(yīng)該垂直于DUT的表面。如做不到垂直，電極與DUT表面至少要保持45°角。
3.2.4 放電次數(shù)和間隔時(shí)間
對每一個規(guī)定的試驗(yàn)電壓和極性，所有的放電試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)至少施加3次放電。每兩次放電之間的時(shí)間間隔不小于1s，確保新的放電之前使電荷消除。
3.2.5 試驗(yàn)電壓
試驗(yàn)電壓增加到最大試驗(yàn)電平之前，應(yīng)至少施加兩個電壓。
3.2.6 DUT功能檢查
試驗(yàn)后，對DUT進(jìn)行完整的功能試驗(yàn)，其各項(xiàng)功能應(yīng)正常，沒有永久的損壞。



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