汽車(chē)電子EMC測試標準之ISO10605解析

隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，電子設備內部芯片的集成度越來(lái)越高，同時(shí)工作電壓越來(lái)越低，這就對電子設備的靜電抗擾度提出了更高的要求，保證其能夠在無(wú)處不在的靜電環(huán)境中穩定可靠地工作。而隨著(zhù)汽車(chē)上搭載越來(lái)越多的電子電氣設備，汽車(chē)電子系統也越來(lái)越多地面對來(lái)自靜電的考驗。為此，國際標準化組織制定了ISO10605標準，規定了車(chē)輛電子電氣設備在裝配、維修過(guò)程中及駕乘人員在車(chē)內外可能產(chǎn)生的靜電放電耐受性能的試驗方法，以此來(lái)檢測電子電氣設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備在通電和不通電兩種情況下的試驗方法進(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
在接觸放電試驗時(shí)，要求在放電之前，ESD發(fā)生器電極的尖端應與被測設備接觸。
1.2 空氣放電
在空氣放電中，放電電極首先充電到試驗電壓，然后以規定的速度接近DUT，當放電尖端足夠接近DUT時(shí)，放電尖端和試驗點(diǎn)之間的電介質(zhì)被擊穿，通過(guò)電弧放電。
在空氣放電中，放電電極的移動(dòng)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(dòng)速度應在0.1m/s～0.5m/s之間。在實(shí)際操作中，放電電極應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．試驗方法
DUT的靜電放電試驗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(chē)輛乘員接觸的遠端部件，如開(kāi)關(guān)或按鍵等。
間接放電是模擬對DUT或線(xiàn)束附近導電物體的放電，一般通過(guò)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，對導電表面應采用接觸放電模式。如果測試計劃中有要求，也可以采用空氣放電模式；對非導電表面采用空氣放電模式。
3．設備靜電放電試驗
3.1 設備通電狀態(tài)
3.1.1 直接放電試驗
1. 直接放電施加于設備正常工作狀態(tài)下所有規定的測試點(diǎn)上。
2. 產(chǎn)品的響應與放電極性有關(guān)，應使用兩種極性放電并觀(guān)察DUT的響應。
3.1.1.1 試驗布置
試驗布置如#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與DUT接觸。
2. 對于表面涂漆的導電層，電極尖端應穿透漆膜，與導電層接觸。
空氣放電：
1. 空氣放電過(guò)程中，放電電極的尖端應盡可能快地接近DUT。
2. 如果殼體是非導電面，或是導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 放電次數和間隔時(shí)間
對每一個(gè)規定的試驗電壓和極性，所有的放電試驗點(diǎn)應至少施加3次放電。連續單次放電之間的時(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 試驗電壓
試驗電壓增加到最大試驗電平之前，應至少施加兩個(gè)電壓。
3.1.2 間接放電試驗
通過(guò)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(xiàn)束附近的物體進(jìn)行放電。接觸放電應施加在DUT每側的水平耦合板上（ESD脈沖施加在耦合板的邊沿），其表面應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 試驗布置
間接放電試驗布置如#2所示。
3.1.2.2 放電次數和時(shí)間間隔
對每一個(gè)規定的試驗電壓和極性，所有的間接放電試驗點(diǎn)應施加放電50次。對HCP的放電，每次放電之間的時(shí)間間隔應大于50ms。
3.1.2.3 ESD發(fā)生器的方向
對HCP進(jìn)行放電時(shí)，當放電電極接觸HCP的邊緣，應和HCP位于同一平面內。HCP的水平平面內不進(jìn)行放電。
3.1.2.4 試驗電壓
試驗電壓增加到最大試驗電平之前，應至少施加兩個(gè)電壓。
3.2設備斷電狀態(tài)
這種試驗模擬在裝配過(guò)程中或維修時(shí)人體對DUT的直接放電。接觸放電應施加在裝配過(guò)程中或維修時(shí)所有可能會(huì )接觸到的所有管腳和面，空氣放電應施加在所有的表面和點(diǎn)上。
直接放電應施加在實(shí)驗計劃規定的所有試驗點(diǎn)上。產(chǎn)品的相應與放電極性有關(guān)，應使用兩種極性進(jìn)行放電。
3.2.1 試驗布置
DUT斷電狀態(tài)下的試驗布置如#3所示，DUT不連接外圍設備。
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與DUT接觸。
2. 對于表面涂漆的導電層，電極尖端應穿透漆膜，與導電層接觸。
3.2.2.2 空氣放電
1. 空氣放電過(guò)程中，放電電極的尖端應盡可能快地接近DUT。
2. 如果殼體是非導電面，或是導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 放電次數和間隔時(shí)間
對每一個(gè)規定的試驗電壓和極性，所有的放電試驗點(diǎn)應至少施加3次放電。每?jì)纱畏烹娭g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 試驗電壓
試驗電壓增加到最大試驗電平之前，應至少施加兩個(gè)電壓。
3.2.6 DUT功能檢查
試驗后，對DUT進(jìn)行完整的功能試驗，其各項功能應正常，沒(méi)有永久的損壞。



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