Test de compatibilité électromagnétique (CEM) – Test d'immunité aux décharges électrostatiques (ESD)

Test d'immunité aux décharges électrostatiques (ESD)
Une décharge électrostatique Test d'immunité (ESD) est un aspect crucial des tests de compatibilité électromagnétique. La norme nationale pour les tests d'immunité ESD est GB/T 17626.2, qui est équivalente à la norme internationale IEC 61000-4-2Les décharges électrostatiques sont un phénomène naturel courant, particulièrement présent dans les environnements secs. Par exemple, lorsqu'une personne marche sur un tapis en fibres synthétiques, la friction entre les chaussures et le tapis peut entraîner l'accumulation par le corps d'une charge dépassant 10^-6 coulombs (selon la résistance entre les chaussures et le tapis). Dans ce système homme/tapis/sol, la capacité moyenne est d'environ quelques dizaines à centaines de picofarads (pF), générant potentiellement des tensions allant jusqu'à 15 kilovolts (kV).

Des études ont montré que les impulsions de courant ESD varient d'un individu à l'autre, avec des temps de montée allant de 100 picosecondes (ps) à 30 nanosecondes (ns). Les ingénieurs en électronique ont observé que les décharges électrostatiques se produisent fréquemment lorsqu'une personne entre en contact avec des dispositifs semi-conducteurs, ce qui peut entraîner la dégradation de plusieurs couches de matériaux semi-conducteurs, provoquant des dommages irréversibles. De plus, les décharges électrostatiques et les variations de champ électromagnétique qui en résultent peuvent perturber et endommager le fonctionnement normal des équipements électroniques.

LISUN conçu et fabriqué Simulateur de décharge électrostatique Cette tension électrostatique la plus élevée peut atteindre 30 kV, ce qui est suffisant pour couvrir les exigences de tension électrostatique standard les plus sévères (les exigences de tension de la décharge électrostatique de grade 4 sont de 15 KV). Le pistolet de test ESD peut être utilisé pour la plupart des équipements électriques et électroniques pour le test de décharge électrostatique, et peut également assurer la comparabilité et la reproductibilité du test.

ESD61000-2_Simulateur de décharge électrostatique

Objectif des tests d'immunité aux décharges électrostatiques
La norme GB/T 17626.2 décrit des scénarios dans lesquels le corps humain peut se charger par frottement dans des environnements à faible humidité. Lorsqu'une personne chargée entre en contact avec un appareil, elle peut se décharger et affecter le fonctionnement de l'appareil. Les tests d'immunité aux décharges électrostatiques simulent principalement les deux scénarios suivants :
• Décharge directe : La décharge se produit lorsqu'un opérateur touche directement l'équipement, et l'impact de cette décharge sur le fonctionnement de l'équipement.
• Décharge indirecte : une décharge se produit lorsqu’un opérateur touche un objet à proximité de l’équipement, affectant ainsi indirectement l’équipement de test.

Conséquences potentielles des décharges électrostatiques
• Dommages permanents : l’échange d’énergie direct par décharge peut endommager les dispositifs semi-conducteurs à l’intérieur de l’équipement, entraînant une défaillance permanente.
• Dysfonctionnements : Une décharge, qu’elle soit directe ou indirecte, peut induire des modifications du champ électromagnétique proche, provoquant un dysfonctionnement de l’équipement.

Méthodes de décharge
Décharge directe
La décharge par contact est la méthode privilégiée. La décharge par air est utilisée comme alternative uniquement lorsque la décharge par contact n'est pas possible (par exemple, sur des surfaces avec des couches isolantes ou des espaces entre les touches d'ordinateur).
Décharge indirecte
La décharge indirecte comprend les méthodes de plan de couplage horizontal (HCP) et de plan de couplage vertical (VCP) pour simuler des scénarios ESD dans l'environnement d'utilisation réel.

Choix entre la décharge par contact et la décharge par air
La décharge par contact est préférée en raison des limitations observées avec la décharge d'air dans le prédécesseur de IEC 61000-4-2, IEC 801-2, qui utilisait exclusivement la décharge dans l'air. La répétabilité et la comparabilité des résultats d'essai utilisant la décharge dans l'air se sont avérées insuffisantes en raison des facteurs suivants :
• Vitesse de proximité : la vitesse à laquelle l'électrode de décharge s'approche du dispositif testé (DUT) affecte la forme d'onde du courant de décharge.
• Forme de la surface : La forme de la surface du DUT influence la distribution du champ électrique de l'électrode.
• Conditions environnementales : la température, l’humidité et la pression atmosphérique ont un impact sur le processus de décharge.
• Tension de décharge : la tension de décharge affecte les caractéristiques spectrales de la forme d'onde du courant de décharge. Par exemple, le temps de montée d'un courant de décharge de 8 kV varie généralement de 1 ns à 5 ns, tandis que des tensions plus élevées peuvent avoir des temps de montée de 5 ns à 30 ns.
Conclusion

Un d' LISUN Cas de réussite pour un client qui a installé l'ensemble complet de l'instrument de test d'immunité ESD, y compris le bureau ESD comme sur l'image ci-dessous pour référence:

BUREAU Standard ESD

Les tests d'immunité aux décharges électrostatiques (ESD) constituent une méthode essentielle pour garantir que les appareils électroniques peuvent fonctionner normalement dans des conditions d'utilisation réelles. En adhérant aux normes GB/T 17626.2 (IEC 61000-4-2), les fabricants peuvent identifier et améliorer l'immunité aux décharges électrostatiques de leurs appareils, améliorant ainsi la fiabilité et la sécurité des produits. Des mesures de protection ESD appropriées et des procédures de test normalisées sont essentielles pour garantir les performances et la durée de vie des équipements électroniques.