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    汽車電子與普通電子產品在靜電測試上的差異

    更新時間:2024-03-06      點擊次數:97

    靜電放電是一種自然現象,當兩種不同介電強度的材料相互摩擦時,就會產生靜電電荷,當其中一種材料上的靜電電荷累計到一定程度,在與另外一個物體接觸時,就會通過這個物體將電荷導入大地從而進行放電。靜電放電及其影響是我們在電磁兼容領域(EMC)所關心的重要一點。

    靜電問題對電子設備來說是必須考慮和預防的。為了防止電子設備在靜電干擾時出現產生不必要的誤動作,因此各個國家、各行業也都對于相關的電子設備做出了靜電測試(ESD)要求。本文就以普通電子產品的國際基礎標準要求與汽車電子的國際標準(以雪鐵龍企業標準為例)做一比較。
    主要差異如下:

    標準

    靜電
    要求
    普通電子產品
    國際基礎標準
    汽車電子
    國際標準
    雪鐵龍要求
    標準號
    IEC 61000-4-2: 2001
    ISO 10605: 2001
    B21 7110: 2005
    靜電要求
    儲能電容:150(1±10%)pF
    放電電阻:330(1±10%)Ω
    充電電阻:50MΩ與100MΩ之間
    輸出電壓:接觸8KV;空氣15KV
    輸出電壓示值的容許變差:±5%
    輸出電壓機型:正負極(可切換)
    保持時間:至少5s
    放電,操作方式:單次放電(連續放電之間的時間至少1s)
    放電電流波形:見圖a
    ESD模擬器應具有一下特征:
    電壓范圍:-25KV ~ +25kV
    電容:330±10%pF,150±10%pF
    電阻:2000Ω±10%
    上升沿時間:
    1)直接接觸:0.7ns~1ns
    2)空氣放電:≤5ns
    未供電靜
    測試:
    電壓范圍:-30KV ~ +30kV
    功率積聚電容:150pF
    放電電阻:330Ω
    供電靜電測試:
    電壓范圍:-25KV ~ +25kV
    功率積聚電容:330pF
    放電電阻:2kΩ
    靜電放電發生器需按照ISO 10605標準校準
    試驗環境的要求
    環境溫度:15oC~35oC
    相對濕度:30%~60%
    大氣壓力:86~106kPa
    環境溫度:23oC±5
    相對濕度:30%~60%(推薦20oC和30%)
    相對濕度為20%至60%之間進行,30%值時優先考慮
    接地平板
    最小厚度為0.25mm的銅或鋁的金屬薄板,其他金屬至少有0.65mm厚度,最小尺寸為1m2,且每邊至少伸出受試設備或偶合辦之外0.5m,接地線總長一般為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,接地面板與實驗設施地相連,連接地線長度小于2m,寬度至少50mm
    符合ISO 10605標準要求
    測試桌和絕緣快
    測試桌: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:潔凈無稀釋性
    厚度:25±2.5mm
    大?。号cEUT投影輪廓各邊距離至少20mm
    符合ISO 10605標準要求,額外要求:
    EUT應放置在0.5至5mm的絕緣支架上
    垂直耦合板
    大?。?.5×0.5m
    與EUT距離:0.1m
    無垂直耦合面板要求
    無垂直耦合面板要求
    施加放電方式以及
    直接接觸放電
    間接放電:
    (利用靜電發生器對耦合板的放電來模擬間接放電)
    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
    只施加在正常使用時人員可接觸到的受試設備上的金屬點和面
    可觸及得到的,暴露于表面的把手、按鍵、開關等操縱件,或車內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點,
    發動機或乘客艙外部易接觸的點,遠程模式下用戶易接觸到的每個輸入輸出引腳,
    距離乘客艙和發動機較遠出的由幾件設備組成的單元
    靜電放電時EUT工作模式
    EUT處于典型的工作條件
    被試設備至少工作于待機運行模式
    設備未供電情況
    供電狀態下正常運行狀態
    實驗等級的選擇
    判定標準要求
    a) 在制造上,委托方或購買方規定的限值內性能正常
    b) 功能或性能暫時喪失或降低,但在騷擾停止后能自行恢復,不需要操作者干預
    c) 功能或性能暫時喪失或降低,在操作這的干預下才能恢復
    d) 因設備硬件或軟件損壞,或數據丟失而造成不能恢復的功能喪失或性能降低
    A:設備或系統在暴露于干擾期間和之后,能執行其預先設計的所有功能
    B: 設備或系統在暴露于干擾期間,能執行其預先設計的所有功能,有一項或多項指標超出規定偏差。所有功能在移除直接暴露干擾之后自動回復到正常允許范圍內。預先設計功能維持A類水平
    C: 設備或系統在暴露于干擾期間,不執行其預先設計的一項或多項功能,但在 直接暴露干擾之后能自動回復到正常操作狀態
    D: 設備或系統在暴露于干擾期間,不執行其預先設計的一項或多項功能,直到移除直接暴露干擾之后及通過簡單的“操作或使用"復位動作之后才能自動恢復到正常操作狀態
    E: 設備或系統在暴露于干擾期間和之后,不執行其預先設計的一項或多項功能,且如果不修理或不替換設備或系統,則不能恢復其操作
    靜電作為日常生活中經常發生的自然現象,為防止由于靜電現象所造成的損害,因此在各類別產品、各個國家以及各個行業都有著一些特殊的要求,以上內容只是針對汽車電子和普通電子產品靜電測試過程中主要的差異部分加以簡單的分析比較。事實上,汽車電子EMC的要求相對普通電子(IT,AV設備)要求要復雜得多,不僅僅國際標準之間有不少的差異,就是各個主要汽車廠家對EMC的要求也不盡相同。


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