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ECU的ESD靜電設(shè)計(jì)與測(cè)試-2:靜電標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試

2025-05-19 08:47:32·  來(lái)源:汽車電子與軟件  作者:左成鋼  
 
1.9 DUT不通電

DUT不通電狀態(tài)是模擬在裝配過(guò)程中或維修時(shí)人體對(duì)DUT直接放電。也就是說(shuō),DUT不通電狀態(tài)只有直接放電,沒(méi)有間接放電,這點(diǎn)需要注意。另外,標(biāo)準(zhǔn)要求ESD發(fā)生器的電容應(yīng)為150pF,電阻值依據(jù)試驗(yàn)計(jì)劃的規(guī)定(也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)不強(qiáng)制要求電阻值,可以自己定或者與OEM協(xié)商確定)。

接觸放電模擬的場(chǎng)景是裝配過(guò)程中或維修時(shí),所以放電位置就是可能會(huì)接觸到的所有管腳和面,比如對(duì)搬運(yùn)時(shí)容易觸及的(但不限于)每一個(gè)連接管腳(包括DUT凹形連接管腳)、殼體、按鈕、開(kāi)關(guān)、顯示屏、殼體上的螺母和開(kāi)口施加放電??諝夥烹娛┘釉谒械谋砻婧忘c(diǎn)上。如果一個(gè)連接器內(nèi)有多個(gè)密集管腳,難以逐個(gè)施加放電時(shí),則可使用橫截面積為0.5mm22mm2、長(zhǎng)度不大于25mm的絕緣實(shí)心金屬絲引出。

圖片

DUT不通電試驗(yàn)布置(整理:左成鋼)

1.10 DUT表面的影響

不知道大家看標(biāo)準(zhǔn)有沒(méi)有發(fā)現(xiàn),ESD試驗(yàn)方法的選擇很大程度上是基于DUT的表面特性,實(shí)際上也就是看DUT表面是否導(dǎo)電,如果DUT是導(dǎo)電表面,則對(duì)導(dǎo)電表面和耦合平板可施加空氣放電或接觸放電。如果考慮到復(fù)現(xiàn)性,推薦對(duì)導(dǎo)電表面使用接觸放電的測(cè)試方法,這個(gè)前面我們有講到。

而對(duì)于絕緣表面,則主要使用空氣放電,這也是由其固有特性決定的。另外,空氣放電也可以用來(lái)確定覆蓋絕緣層的導(dǎo)電板的擊穿電壓。當(dāng)然,如前文所講,也可以使用電極尖端來(lái)刺穿漆膜或絕緣膜(如設(shè)備廠家未說(shuō)明涂膜或絕緣膜為絕緣層時(shí))與導(dǎo)電層接觸,進(jìn)行接觸放電。此時(shí),因?yàn)闆](méi)有空氣放電的電弧路徑阻抗,相較于空氣放電,接觸放電施加給DUT的電流要更大。而對(duì)完全絕緣表面,可使用間接接觸放電,也就是說(shuō)對(duì)非導(dǎo)電表面附近的導(dǎo)電平面進(jìn)行間接放電。

1.11 功能要求

標(biāo)準(zhǔn)要求,在試驗(yàn)后,應(yīng)對(duì)DUT進(jìn)行完整的功能試驗(yàn),其各項(xiàng)功能應(yīng)正常,沒(méi)有永久的損壞。也就是說(shuō),試驗(yàn)后DUT各項(xiàng)功能需要能夠正常工作。另外,還需要驗(yàn)證電磁兼容保護(hù)電路是否損壞,例如我們之前提到的為了提高端口抗干擾能力的輸入電容。

1.12 整車試驗(yàn)方法

標(biāo)準(zhǔn)最后還介紹了整車試驗(yàn)方法。整車試驗(yàn)方法是模擬實(shí)車運(yùn)行狀態(tài)的一種測(cè)試方法,所以試驗(yàn)不存在DUT不通電的情況,也就是說(shuō),試驗(yàn)時(shí)部件應(yīng)處于正常工作狀態(tài),要求放電施加于規(guī)定的所有試驗(yàn)點(diǎn)上。同時(shí)應(yīng)使用兩種極性放電,這和其他放電的要求是一樣的。

整車試驗(yàn)分為三種情況:

1) 對(duì)僅可在車內(nèi)觸及的部件進(jìn)行放電,發(fā)生器的電容為330pF,電阻為330Ω或2kΩ,最大試驗(yàn)電壓為15kV。

2) 對(duì)僅可在車外觸及的部件進(jìn)行放電,發(fā)生器的電容為150pF,電阻為330Ω或2kΩ,最大試驗(yàn)電壓為25kV。

3) 對(duì)于車內(nèi)和車外都可觸及的部件,使用兩種電容,最大試驗(yàn)電壓分別為15kV25 kV。也就是說(shuō),330pF時(shí)最大試驗(yàn)電壓為15kV,150pF時(shí)為25kV。

標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)對(duì)乘員可觸及的車輛內(nèi)外的所有部件,例如,開(kāi)關(guān)、顯示屏、車身表面、轉(zhuǎn)向鎖、控制器、天線等進(jìn)行放電。對(duì)導(dǎo)電表面使用接觸放電電極進(jìn)行接觸放電,但如試驗(yàn)計(jì)劃中有要求,也可以采用空氣放電來(lái)對(duì)導(dǎo)電表面進(jìn)行試驗(yàn)。而對(duì)非導(dǎo)電表面,則使用空氣放電電極進(jìn)行空氣放電。

圖片

ESD整車測(cè)試:車外及車內(nèi)(來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))

試驗(yàn)計(jì)劃內(nèi)容應(yīng)該包括:所有放電的試驗(yàn)點(diǎn)、部件的工作模式、車輛的工作模式(例如,駕駛、怠速、巡航)、任何不同于標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的特殊說(shuō)明和變化。舉例來(lái)講,通常試驗(yàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在驅(qū)動(dòng)或怠速模式,但是如果被測(cè)系統(tǒng)(例如巡航控制)需按一定車速行駛,使用測(cè)功機(jī)時(shí),應(yīng)在試驗(yàn)計(jì)劃中規(guī)定測(cè)試需要的速度。

1.13 試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)

關(guān)于功能特性狀態(tài),標(biāo)準(zhǔn)同樣參考的是GB/T 33014.1,也就是我之前多次介紹過(guò)的FPSC,這個(gè)在GB/T 33014.1的附錄A有詳細(xì)規(guī)定,我們?cè)谇懊娼榻BGB/T 21437.2標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也做過(guò)了介紹,這里就不再贅述,想了解的同學(xué)出門(mén)右轉(zhuǎn),去看前面的文章。

關(guān)于試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí),標(biāo)準(zhǔn)也給出了一些示例,具體的嚴(yán)酷等級(jí)可以由OEM和Tier 1共同協(xié)商確定,也就是說(shuō),嚴(yán)酷等級(jí)是協(xié)商出來(lái)的,而不是死的。這種思想和我們之前文章介紹的是一樣的。GB/T標(biāo)準(zhǔn)之所以是推薦標(biāo)準(zhǔn),不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),意思就是具體怎么測(cè),嚴(yán)酷等級(jí)怎么定,試驗(yàn)算不算通過(guò),都是可以共同協(xié)商的。這一點(diǎn)其實(shí)非常重要,關(guān)于這些內(nèi)容我們?cè)诤竺嫖恼聲?huì)再詳細(xì)介紹。

圖片

ESD標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于嚴(yán)酷等級(jí)的示例(整理:左成鋼)

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