Test di compatibilità elettromagnetica (EMC) – Test di immunità alle scariche elettrostatiche (ESD)

Test di immunità alle scariche elettrostatiche (ESD)
Scarica elettrostatica Test di immunità (ESD) è un aspetto cruciale dei test di compatibilità elettromagnetica. Lo standard nazionale per i test di immunità ESD è GB/T 17626.2, che è equivalente allo standard internazionale IEC 61000-4-2. L'ESD è un fenomeno naturale comune, particolarmente evidente in ambienti asciutti. Ad esempio, quando una persona cammina su un tappeto in fibra sintetica, l'attrito tra le scarpe e il tappeto può far sì che il corpo accumuli una carica superiore a 10^-6 coulomb (a seconda della resistenza tra le scarpe e il tappeto). In questo sistema uomo/tappeto/terra, la capacità media è di circa decine o centinaia di picofarad (pF), generando potenzialmente tensioni fino a 15 kilovolt (kV).

Studi hanno dimostrato che individui diversi generano impulsi di corrente ESD variabili, con tempi di salita che vanno da 100 picosecondi (ps) a 30 nanosecondi (ns). Gli ingegneri elettronici hanno osservato che l'ESD si verifica frequentemente quando una persona entra in contatto con dispositivi semiconduttori, il che può portare alla rottura di più strati di materiali semiconduttori, causando danni irreversibili. Inoltre, l'ESD e le conseguenti variazioni del campo elettromagnetico possono interrompere e danneggiare il normale funzionamento delle apparecchiature elettroniche.

LISUN progettato e realizzato Simulatore di scariche elettrostatiche la tensione elettrostatica più alta può arrivare fino a 30 kv, che è sufficiente per coprire il grado standard più severo del requisito di tensione elettrostatica (il requisito di tensione dell'elettrostatico a scarica d'aria di grado 4 è 15 KV). La pistola per test ESD può essere utilizzata per la maggior parte delle apparecchiature elettriche ed elettroniche per test di scariche elettrostatiche e può anche garantire la comparabilità e la riproducibilità del test.

ESD61000-2_Simulatore di scariche elettrostatiche

Scopo del test di immunità ESD
Lo standard GB/T 17626.2 descrive scenari in cui il corpo umano può caricarsi tramite attrito in ambienti a bassa umidità. Quando una persona carica entra in contatto con un dispositivo, può scaricarsi e comprometterne la funzionalità. I ​​test di immunità ESD simulano principalmente i due scenari seguenti:
• Scarica diretta: la scarica si verifica quando un operatore tocca direttamente l'attrezzatura e l'impatto di questa scarica sul funzionamento dell'attrezzatura.
• Scarica indiretta: la scarica si verifica quando un operatore tocca un oggetto vicino all'apparecchiatura, influenzando indirettamente l'apparecchiatura di prova.

Potenziali conseguenze dell'ESD
• Danni permanenti: lo scambio diretto di energia tramite scarica può danneggiare i dispositivi semiconduttori all'interno dell'apparecchiatura, causando guasti permanenti.
• Malfunzionamenti: la scarica, diretta o indiretta, può indurre cambiamenti nel campo elettromagnetico in prossimità, causando il malfunzionamento dell'apparecchiatura.

Metodi di scarico
Scarico diretto
La scarica a contatto è il metodo preferito. Solo quando la scarica a contatto non è fattibile (ad esempio, superfici con strati isolanti o spazi tra i tasti del computer) si usa la scarica ad aria come alternativa.
Scarico indiretto
La scarica indiretta comprende metodi basati sul piano di accoppiamento orizzontale (HCP) e sul piano di accoppiamento verticale (VCP) per simulare scenari ESD nell'ambiente di utilizzo reale.

Scelta tra scarica a contatto e scarica ad aria
La scarica a contatto è preferita a causa delle limitazioni osservate con la scarica ad aria nel predecessore di IEC 61000-4-2, IEC 801-2, che utilizzava esclusivamente la scarica ad aria. La ripetibilità e la comparabilità dei risultati dei test che utilizzavano la scarica ad aria sono state ritenute inadeguate a causa dei seguenti fattori:
• Velocità di prossimità: la velocità con cui l'elettrodo di scarica si avvicina al dispositivo in prova (DUT) influisce sulla forma d'onda della corrente di scarica.
• Forma della superficie: la forma della superficie del DUT influenza la distribuzione del campo elettrico dell'elettrodo.
• Condizioni ambientali: temperatura, umidità e pressione dell'aria influenzano il processo di scarico.
• Tensione di scarica: la tensione di scarica influenza le caratteristiche spettrali della forma d'onda della corrente di scarica. Ad esempio, il tempo di salita di una corrente di scarica di 8 kV varia in genere da 1 ns a 5 ns, mentre tensioni più elevate possono avere tempi di salita da 5 ns a 30 ns.
Conclusione

Uno dei LISUN caso di successo per il cliente che ha installato l'intero set di strumenti di prova di immunità ESD, incluso ESD Desk come nell'immagine sottostante per riferimento:

DESK standard ESD

Il test di immunità ESD è un metodo essenziale per garantire che i dispositivi elettronici possano funzionare normalmente in condizioni di utilizzo effettive. Aderendo agli standard GB/T 17626.2 (IEC 61000-4-2), i produttori possono identificare e migliorare l'immunità ESD dei loro dispositivi, migliorando l'affidabilità e la sicurezza del prodotto. Misure di protezione ESD adeguate e procedure di test standardizzate sono essenziali per garantire le prestazioni e la durata delle apparecchiature elettroniche.