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汽车电子与普通电子产品在静电测试上的差异

更新时间:2024-03-08      点击次数:257

静电放电是一种自然现象,当两种不同介电强度的材料相互摩擦时,就会产生静电电荷,当其中一种材料上的静电电荷累计到一定程度,在与另外一个物体接触时,就会通过这个物体将电荷导入大地从而进行放电。静电放电及其影响是我们在电磁兼容领域(EMC)所关心的重要一点。


    静电问题对电子设备来说是必须考虑和预防的。为了防止电子设备在静电干扰时出现产生不必要的误动作,因此各个国家、各行业也都对于相关的电子设备做出了静电测试(ESD)要求。本文就以普通电子产品的国际基础标准要求与汽车电子的国际标准(以雪铁龙企业标准为例)做一比较。

主要差异如下:


标准

静电

要求

普通电子产品

国际基础标准

汽车电子

国际标准

雪铁龙要求

标准号

IEC 61000-4-2: 2001

ISO 10605: 2001

B21 7110: 2005

静电要求

储能电容:1501±10%pF

放电电阻:3301±10%Ω

充电电阻:50MΩ100MΩ之间

输出电压:接触8KV;空气15KV

输出电压示值的容许变差:±5%

输出电压机型:正负极(可切换)

保持时间:至少5s

放电,操作方式:单次放电(连续放电之间的时间至少1s

放电电流波形:见图a

ESD模拟器应具有一下特征:

 

电压范围:-25KV  +25kV

电容:330±10%pF150±10%pF

电阻:2000Ω±10%

上升沿时间:

 1)直接接触:0.7ns1ns

 2)空气放电:≤5ns

未供电静

测试:

电压范围:-30KV +30kV

功率积聚电容:150pF

放电电阻:330Ω

供电静电测试:

电压范围:-25KV +25kV

功率积聚电容:330pF

放电电阻:2kΩ

 

静电放电发生器需按照ISO 10605标准校准

试验环境的要求

环境温度:15oC35oC

相对湿度:30%60%

大气压力:86106kPa

环境温度:23oC±5

相对湿度:30%60%(推荐20oC30%

相对湿度为20%至60%之间进行,30%值时优先考虑

接地平板

最小厚度为0.25mm的铜或铝的金属薄板,其他金属至少有0.65mm厚度,最小尺寸为1m2,且每边至少伸出受试设备或偶合办之外0.5m,接地线总长一般为2m

厚度至少为1mm的金属薄片,面积至少为1m2,且外沿超出EUT投影轮廓的距离至少100mm,接地面板与实验设施地相连,连接地线长度小于2m,宽度至少50mm

符合ISO 10605标准要求

测试桌和绝缘快

测试桌:高0.8m

水平耦合板面积:1.6m×0.8m

绝缘层厚度:0.5mm

绝缘材料要求:洁净无稀释性

厚度:25±2.5mm

大小:与EUT投影轮廓各边距离至少20mm

符合ISO 10605标准要求,额外要求:

EUT应放置在0.55mm的绝缘支架上

垂直耦合板

大小:0.5×0.5m

EUT距离:0.1m

无垂直耦合面板要求

无垂直耦合面板要求

施加放电方式以及

直接接触放电

间接放电:

(利用静电发生器对耦合板的放电来模拟间接放电)

空气放电:

(包括涂层材料为绝缘材料的金属外壳)

直接接触放电

空气放电

接触放电

间接放电

空气放电

静电放电施加点

只施加在正常使用时人员可接触到的受试设备上的金属点和面

可触及得到的,暴露于表面的把手、按键、开关等操纵件,或车内乘员容易触及的表面

乘客舱中用户可直接或间接接触的每个点,

发动机或乘客舱外部易接触的点,远程模式下用户易接触到的每个输入输出引脚,

距离乘客舱和发动机较远出的由几件设备组成的单元

静电放电时EUT工作模式

EUT处于典型的工作条件

被试设备至少工作于待机运行模式

设备未供电情况

供电状态下正常运行状态

实验等级的选择

见附表A

见附表 B

见附表 C & D

判定标准要求

a) 在制造上,委托方或购买方规定的限值内性能正常

b) 功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预

c) 功能或性能暂时丧失或降低,在操作这的干预下才能恢复

d 因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低

A:设备或系统在暴露于干扰期间和之后,能执行其预先设计的所有功能

B: 设备或系统在暴露于干扰期间,能执行其预先设计的所有功能,有一项或多项指标超出规定偏差。所有功能在移除直接暴露干扰之后自动回复到正常允许范围内。预先设计功能维持A类水平

C: 设备或系统在暴露于干扰期间,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在 直接暴露干扰之后能自动回复到正常操作状态

D: 设备或系统在暴露于干扰期间,不执行其预先设计的一项或多项功能,直到移除直接暴露干扰之后及通过简单的“操作或使用"复位动作之后才能自动恢复到正常操作状态

E: 设备或系统在暴露于干扰期间和之后,不执行其预先设计的一项或多项功能,且如果不修理或不替换设备或系统,则不能恢复其操作



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