GB/T19951—2005/ISO10605:2001前言本标准等同采用ISO10605:2001《道路车辆静电放电的电骚扰试验方法》进行制定本标准与ISO10605:2001的主要差异如下:第2章中,原文引用文件是IEC61000-4-2本标准引用等同采用IEC6100042:1995的我国标准:GB/T17626.2-1998。本标准附录A和附录B为规范性附录。本标准由国家发展和改革委员会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会和全国无线电于扰标准化技术委员会归口本标准起草单位:中国汽车技术研究中心。木标准主要起草人:徐立、王玮敏GB/T19951-205/IsO10605:2001道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法范围标准规定了安装在道路车辆内的电子模块和系统的静电放电(ESD)的试验方法,包括在台架和整车两种状态卜评价电子模块的程序。另外,本标准还规定了对包装搬运中模块的ESD敏感度分类试验规程,对静电放电试验模拟器的校准程序,以及针对SD抗扰度的功能状态分类本标准适用于所有道路车辆不管它使用的是何种驱动系统(例如火花点火发动机,柴油发动机,电动机冫。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的糸款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准Gl3/T17626.2—1998电憾兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验( idt iec6100-42:l995)IS(7637-1道路车辆传导和耦合产生的电骚扰第1部分:定义和一般要求lS(7637-2道路车辆传导和耦合产牛的电骚扰第2部分:沿电源线传输的电瞬变传导3术语及定义下列术语和定义适用于本标准。静电放电 electrostatic discharge(ESD)具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移人体ESD模型 human esd model用电容、电压和电阻来表征人体在汽车环境下作为静电电荷源的特性(见图1)注:图1定义了位于车内的乘员和车外人员的电容/阻抗参数。图1a)同样用于模块试验图1b)同样用于敏感度分关2000330pF)乘员在乘客车厢内b}人员从外部进人乘客车厢图1人体ESD模型GB/T19951-2005/ISo10605:20013.3接地平板 ground plane作为被试设备、FSD模拟器和辅助设备的公共参考电位的金属板或金属片(导电平面)。ESD模拟器 ESD simulator模拟人体ESD模型的器具4试验装量4.1一般规定用于检验被试设备的试验装置不应对ESD敏感下列试验装置适用于本标准及附录A中描述的所有试验过程4.2FSD模拟器FSD模拟器应具有以下特性a)电压范围:-25kV→-25kVb)电容:330pF±10%,150pF士10%(两个放电端c)电阻:2000±10%d)上升沿时间:1)直接接触,0.7ns~1ns(2a负载时);2)空气放电,5n(2n负载时);3)放电端形状(见图2),根据GB/T17626.2。单位为毫米中1250士上空气放电2b)直接接触放电]——ES模拟器2—大端放电开关(如真空继电器)应尽可能安装在菲近放电电极尖端的位登。图2KSI模拟器放电末端GB/T19951—2005/IS010605:2001模拟器应设计成在能量施加到被试设备前,放电电容能充电达到预期电压ESD模拟器的结构应保证高压接地和仪器外壳接地是互相绝缘的。模找器装置可以是任意一种商用类型4.3接地平板接地平板是一块金属薄片(黄铜等1),该金属薄片厚度应至少为1mm,且面积应至少为1m2,并应保证其外治超出被试设备投影轮廓的距离至少为100mm。接地平板与试验设施地相连,连接地线长度小于2m,宽度至少50m4.4绝缘块如果使用绝缘块,应采用洁净无吸湿性的材料制成。该绝缘块厚度为25±2.5mm,投影盖住被试设备且投影轮廓各边与被试设备的距离至少为20mm4.5同轴标靶ESD模拟器在验证过程中应使用GB/T1?626.2—1998中描述的同轴标靶。附录A给出了ESD模拟器的验证过程。4.6宽带衰减器在进行附录A给出的ESD模拟器的验证过程中,如果需要,可在同轴标靶输出端接一个50a,20dB的宽带哀减器。4.7模拟或激字测量设备用于验证ESD模拟器的上升时间的测量设备,可以是最小有效单触发带宽为1GHz的模拟测量设备,或最小采样率为每秒4千兆采样点且单触发带宽至少为1GH的数字测量设备,并且具备505输入阻抗。推荐使用法拉第笼分隔标靶和测量设备4.8电压表使用最小输入阻抗为00G2的电压表检验ESD模拟器的充电电压。9静电消耗材料用静屯消耗材料释放电荷(见7.2.2.1)。确保其投影能盖住被试设备的全部。其表面电阻系数成在每平方单位109和10°a之间2。如果制造商要求,静电消耗材料应置于接地平板之上并且相连5电子模块试验规程(通电运行5般规定在试捡前先制定试验计划。内容包括确定接触面试验点,电子模块工作模式和任何不同于标准试验的特殊说明和变动在对被试设备进行放电试验之前,确保已经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序。电子模块试验使用电容为330pF的放电端图1a)5.2试验5.2.1一般规定试验中保持坏境温度在23℃士5℃,相对湿度在30%~60%之间推荐20℃和30%相对湿度),或者其他认可的条件,此时应在试验报告中记载。试验布置如图3所示1)如果使用铝材料,应注怠钠的氧化性不要妨碍良好的接地连接2)测虽工作在一块仔意尺小[m2,mn2,(0,5m)2]的正方形金属板上进行。表面电阻系数定义如下:电流流过金属表面时,每单位长度下的直流电压降与每单信宽度下的表向电流的比率。换言之,表面电阻系数是正方形的两个对边间的电阻,与止方形的尺寸或尺寸的单位无关。表而电阻系数用欧姆每平方单位表示。GB/T19951—2005/So10605:2001见4.3和图3,用接地金属带连接ESD模拟器高压接地端与接地平板。把被试设备放置在接地平板上(见图3)。如果被试设备是安装在底盘上的电子模块,则将其直接放置在接地平板上并使它们相连。如果电子模块正常安装时是与地绝缘的,试验时电子模块与接地平板间布置绝缘块(见4.4)。把电子模块的所有电源端」与电源相连,并给相关其他端子提供必要的输入信号以使被试设备处于其工作模式下1——ESD电源;2—ESU模拟器3—动作执行器4·电池;5—-接地带;6—-绝錄块(如果需要被试设备8-…接地平板图3电子模块FSD测试布量〔通电运行确侏被试设备至少工作于待机运行模式对车内各暴露丁表面的把手、按键、开关等操纵件,或车内乘员容易触及的表面进行试验。试验电压应为附录B规定的各电压等级或试验计划特别规定的电压按照52.2和5.2.3进行试验各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电,放电问隔最少5s在每种电压等级下,设备的放电试验点先承受一种极性的放试验,再承受反极性的放电试验。在每续3次放电试验期间和之后,检验被试设备是否符合所有使用功能的要求5.2.2直接接触放电直按接触放电端L见图2b)安装在ESD模拟器上,并对可触及的放电点直接接触放电试验,试验电压采用表B.规定的接触放电电压等级5.2.3空气放电空气放电端[见图2)安装在FS模拟器上,距离被试设备至少15mmn放电端垂直(=15)对准G/T19951-2005/Io10605:2001放电位置,以速度不大于5mm/s缓慢靠近,直至放电。按照表R.1中空气放电电压等级测试各点。如无放电产生,则继续移动放电端直至放电端与放电点接触。如仍无放电产生,则此位置及此电压等级下的试验停止5.3要求被试设备的功能状态应与附录B规定的一致54试验报告在试验报告中记录所有相关信息,试验条件和试验偏离情况(视觉的,听觉的,失效的等)6整车试验规程6.1一般规定在试验前,先制定试验计划。内容刨括确定接触面试验点及其相应的试验等级,车辆的工作模式诸如主动驾驶,怠速,定速巡航,以及对于标准试验而言前任何特殊说明和变动在对车辆进行放电试验之前,确保巳经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序放电试验点至少应包括乘客车厢内的乘员能触及的全部电器开关和控制器件,还应包括车辆正常操作使用的按钮、拉杆、手柄。标准试验流程中,车辆的发动机运行在主动驾驶或怠速下。如果试验流程涉及到使用测功机以某种路面速度行驶的试验系统(如巡航控制),应在试验计划中规定车速6.2试验将ESD模拟器接地电缆与乘客车厢内的车身部分电气连接(见图4)。建议连接到金属座椅调节轨道或底盘上。在乘客车厢内各试验点处用空气放电的方法(见5.2.3)模拟真实的ES活动。模拟器充分充电后,以不大于5mm/s的速度缓慢接近放电点,直至产生放电。21被试设备2…一FS)模拟器,图4整车ESD试验布量GB/T19951-2005/IsO10605:2001使用330pF200g放电端,4kV、8kV和15kV电压,对车内可触及的全部放电点进行试验另外,使用150pF200放电端,25kV电压,对站在车外(此时人体等效电容减小)及进人车内过程中可方便触及的放电点进行试验,如前照灯开关,点火开关各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电,放电间隔至少5s。试验参数见表B.2。在每种电压等级下,整车的仝部放电试验点应先承受一种极性的放电试验,再承受反极性的放电试验。试验期间运行各系统,如加热器控制,空调控制,收音机控制,数显等,以确定其响应6.3要求被试设备的功能状态应与附录B规定的一致6.4试验报告在试验报告中记录相关试验车辆信息,试验条件和与正常车辆工况相偏离的情况(视觉的,听觉的,失效的等)7为包装搬运而规定的电子模块敏惑度分类试验规程(不题电)7.1一盘规定在试验前,先制定试验计划。内容包括确定接触面试验点,电子模块工作模式,被试模块数量和任何不同于标准试验的特殊说明和变动。在对被试设备放电试验之前,确保已经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序。ESD敏感设备的包装箱和ESD敏感设备自身(如果需要)应有清楚的标准的ESD警告标示本试验中,ESD模拟器应配置150pF的放电端[见图1b)]试验中保持环境温度在23℃士5℃,相对湿度在30%~60%之间(推荐20℃和30%相对湿度),或者其他认可的条件,此时应在试验报告中记载。2试验7.2.1全部功能试验在实施ESD之前,需进行被试设备的全部功能试验(检查上升时间,漏电电流等)。被试设备的功能状态应符合A类(见附录B)7.2.2ESD试验7.2.2.1一舭规定被试设备不通电。根据图5进行试验布置。用接地(带)线连接ESD模拟器髙压接地端与接地平板(4.3描述)。把被试设备安放在4.9描述的静电消耗材料上,以便释放(被试设备)机架积聚的电荷有步骤地对被试设备施加表B.3列出的试验电压对被试设备搬运时容易触及的(但不限于)连接管脚壳体、按钮、开关显示、容器螺母和开口施加ESD。此过程应包括搬运时易触及的凹形连接管脚。用横截面积在0.5mm2和2mm2,长度不大于25mm的绝缘实心金属丝引出凹形连接管脚。注:外壳搭铁,凹形管脚且手指不易触及的模块不必迸行本试验如果一个接插件内有多个管脚,引出的导线拥挤在一起,以至于对特定导线的放电变得十分困难此时,应使多个接插件以减少每个接头内导线的数量。分开评价每个接头的结构GB/T19951-2005/ISO10605:2001模拟器电源2——ES】模拟器3…--1M?静电消耗电阻4—一接地带5-—被试设备;6-—静电消耗材料7-—接地平板(烟果静电消耗材料的生产厂家要求)见7.2.2.2和7.2.2,图5电子模块的包装搬运敏感度分类试验布置7.2.2.2直接接触放电ESD模拟器应使用表B.3规定的直接接触放电电压和图2b规定的直接接触放电端,对选择的放电点进行直接接触放电试验。每次对被试设备放电之后,被试设备的残余电荷都应以下列顺序用1Ma电阻器(见图5)短接泄地放电位置与地之间b)被试设备接地点与地之间。针对每个试验点,在每种电压等级下,施加至少6次放电影晌:3次止极性,3次负极性2.2.3空气放电ES模拟器应使川图2a)所示空气放电端,对各放电点施加表B.3规定的空气放电电压。ESD模拟器放电端距离被试设备至少15πm。放电端垂直(士15°)对准放电位置,以速度不大于5mm/s缓慢靠近,直至放电。每次对被试设备放电之后,被试设备的残余电荷都应以卜列顺序用1Mg电阻器(见图5)短接泄地)放电位置与地之问b)被试设备接地点与地之阿