Стандарт IEC 61000-4-2 «Миниатюра для калибровки электростатического разряда при проверке генератора электростатического разряда»
Калибровочная мишень для защиты от электростатического разряда (ESD) представляет собой коаксиальную мишень для измерения тока, используемую для проверки формы волны разрядного тока генератора ESD или симулятора электростатического разряда. Она преобразует быстрый импульс тока ESD в измеримый сигнал для анализа на осциллографе, помогая лабораториям электромагнитной совместимости и калибровки проверять пиковый ток, время нарастания и значения тока в заданные моменты времени до или во время испытаний на устойчивость к ESD.
- Модель: ESD-CTR2
- Стандарт применения: IEC 61000-4-2 Ed.2:2008, EN 61000-4-2:2009
- Дополнительная справочная информация по приложению: стандартами качества ISO 10605
- Тестовый объект: Генератор электростатического разряда / симулятор электростатического разряда
- Цель теста: Проверка формы сигнала тока электростатического разряда
- Измерительный резистор: 2 Ом ± 5%
- Напряжение проверки на электростатический разряд: До ±30 кВ
- Вносимые потери: ±0.5 дБ до 1 ГГц; ±1.2 дБ до 4 ГГц
- Выход: Коаксиальный штекерный разъем N
- Входящие в комплект аксессуары: Аттенюатор 20 дБ и коаксиальный кабель RG400 длиной 1 м.
- Дополнительный аксессуар: Конический адаптер 50 Ом для проверки цели.
- Типичные пользователи: Лаборатории электромагнитной совместимости, калибровочные лаборатории, сертификационные лаборатории, производители оборудования для защиты от электростатического разряда и собственные лаборатории соответствия стандартам.
Калибровочная мишень для защиты от электростатического разряда IEC 61000-4-2
Обзор продукта
Генератор электростатического разряда может корректно отображать выбранное тестовое напряжение, например, 2 кВ, 4 кВ или 8 кВ, но это показание само по себе не подтверждает правильность фактической формы волны разрядного тока.
Для надежного тестирования устойчивости к электростатическому разряду необходимо охарактеризовать выходной сигнал генератора ЭСР с помощью соответствующей системы измерения тока.
Мишень для калибровки электростатического разряда обеспечивает необходимый интерфейс для данного измерения.
В процессе проверки генератор электростатического разряда разряжается непосредственно на целевое устройство. Полученный импульс тока преобразуется в электрический сигнал и передается через аттенюатор и коаксиальный кабель на высокочастотный осциллограф.
Затем осциллограмму можно использовать для оценки основных характеристик разрядного импульса, включая начальный пик тока, время нарастания и значения тока в заданные моменты времени.
В калибровочной мишени для защиты от электростатического разряда используется измерительный резистор 2 Ом ±5% , она поддерживает тестовые напряжения защиты от электростатического разряда до ±30 кВ и обеспечивает заданные показатели потерь на входе для всей измерительной цепи «мишень-аттенюатор-кабель».
Технические характеристики
| Параметр | Параметр |
|---|---|
| Категория | Целевая мишень для калибровки тока электростатического разряда в коаксиальном соединении |
| Измерительный резистор | 2 Ом ± 5% |
| Эталонный стандарт проектирования | IEC 61000-4-2 Ed.2:2008 |
| Европейский справочник | EN 61000-4-2: 2009 |
| Дополнительная справочная информация по приложению | стандартами качества ISO 10605 |
| Напряжение проверки на электростатический разряд | До ±30 кВ |
| вносимые потери | ±0.5 дБ до 1 ГГц |
| вносимые потери | ±1.2 дБ до 4 ГГц |
| Результат | Коаксиальный штекерный разъем N |
| Целевые размеры | Ø70 × 30 мм |
| Нужный вес | Прибл. 400 g |
| Входящий в комплект аттенюатор | 20 дБ |
| Включенный кабель | 1-метровый коаксиальный кабель RG400 |
| Дополнительный аксессуар | Конический адаптер 50 Ом |
| Справочник по установке | Стена экранированной комнаты или металлическая пластина размером ≥1.2 м × 1.2 м |
Почему необходима проверка формы сигнала генератора электростатического разряда?
Стандарт IEC 61000-4-2 устанавливает воспроизводимый метод оценки устойчивости электрического и электронного оборудования к электростатическому разряду.
Полная проверка на устойчивость к электростатическому разряду зависит не только от тестируемого устройства и выбранного тестового напряжения, но и от того, производит ли генератор электростатического разряда заданную форму разряда.
Текущая редакция стандарта IEC, IEC 61000-4-2:2025 , продолжает рассматривать идеальную форму разрядного тока, испытательное оборудование, схему проведения испытаний и калибровку системы измерения тока.
В практической лабораторной работе это означает, что генератор электростатического разряда не следует оценивать только по напряжению, отображаемому на его передней панели.
Необходимо также проверить фактическую форму волны разрядного тока.
Начальный пиковый ток
Время нарастания от 10% до 90% от начального пика
Ток через 30 нс
Ток через 60 нс
Эти четыре характеристики формы сигнала используются для оценки того, вырабатывает ли генератор электростатического разряда необходимый импульс разрядного тока.
Для лабораторий эта проверка помогает отличить неисправность тестируемого устройства от возможной проблемы с генератором электростатического разряда или измерительной установкой.
Как работает калибровочная мишень для защиты от электростатического разряда
Принцип измерения прост:
→
ESD Текущая целевая
→
Аттенюатор 20 дБ
→
RG400 коаксиальный кабель
→
Осциллограф с высокой полосой пропускания
Когда генератор электростатического разряда разряжает целевой объект, ток проходит через измерительный элемент целевого объекта.
Устройство преобразует ток разряда в соответствующий сигнал напряжения. Поскольку импульс электростатического разряда (ESD) является быстрым и имеет относительно большую амплитуду, выходной сигнал проходит через аттенюатор, прежде чем попасть на осциллограф.
Затем осциллограф регистрирует форму сигнала, что позволяет оценить необходимые характеристики тока.
Зависимость между током разряда и измеренным напряжением.
Для данной конфигурации измерений:
- Ip = разрядный ток в амперах
- Vm = напряжение, измеренное осциллографом в вольтах
Например, разрядный ток 7.5 А соответствует показанию осциллографа приблизительно 1.5 В при заданном целевом сопротивлении 2 Ом и ослаблении 20 дБ.
Данное соотношение применяется к заданной измерительной цепочке. Если изменяется целевая величина, затухание или схема подключения, соотношение преобразования следует соответствующим образом проверить.
Что измеряется во время проверки формы сигнала электростатического разряда?
Начальный пиковый ток
Начальный пик представляет собой максимальный ток, генерируемый в начале импульса электростатического разряда.
Это один из основных параметров, используемых для характеристики выходного сигнала генератора электростатического разряда.
Время нарастания 10%–90%
Время нарастания описывает, как быстро начальный импульс тока увеличивается от 10% до 90% от своего пикового значения.
Поскольку этот переход происходит чрезвычайно быстро, на результаты измерений могут влиять полоса пропускания осциллографа, целевая частотная характеристика, характеристики кабеля и физическая схема тестирования.
Ток через 30 нс
Значение тока через 30 нс используется для оценки формы сигнала после начального пика разряда.
Это предоставляет информацию о промежуточной части импульса тока электростатического разряда.
Ток через 60 нс
Текущее значение на отметке 60 нс отражает более позднюю часть волновой формы.
Вместе с измерением начального пика и времени нарастания, измерения с интервалами 30 и 60 нс дают более полную картину работы генератора электростатического разряда, чем измерение только запрограммированного напряжения разряда.
Полная измерительная цепочка «Цель – Аттенюатор – Кабель»
Важным с технической точки зрения моментом является то, что текущую целевую точку не следует рассматривать независимо от остальной части тракта радиочастотных измерений.
Указанные показатели потерь при вставке относятся ко всей системе в целом:
Целевая лампа + Аттенюатор + Кабельная цепь.
Потери на вставке оцениваются для всей цепи "Цель-Аттенюатор-Кабель", а не только для целевого устройства.
Это имеет значение в реальных лабораторных условиях.
Изменение конструкции кабеля, аттенюатора или разъема может изменить частотную характеристику измерительной системы и, следовательно, повлиять на регистрируемый сигнал электростатического разряда.
Поэтому для калибровки или прослеживаемой проверки лабораториям следует определить и поддерживать полную цепочку измерений.
Типичная схема измерения
Мишень для калибровки электростатического разряда (ESD) является одним из компонентов полной системы проверки. Это не автономная автоматическая система калибровки ESD.
Мишень устанавливается в стене экранированного помещения или в проводящей металлической пластине размером не менее 1.2 м × 1.2 м.
Важное значение имеет и физическое расположение генератора электростатического разряда.
Кабель заземления следует располагать тщательно, поскольку его геометрия может существенно влиять на измеряемую форму сигнала, особенно на показания тока на 30 нс и 60 нс. Неправильная прокладка может привести к возникновению колебаний, искажающих наблюдаемый импульс.
Именно поэтому проверку формы сигнала электростатического разряда следует рассматривать как полноценную измерительную установку, а не просто как подключение целевого объекта к осциллографу.
Конический переходник ESD-CTR2-AD 50 Ом
Дополнительный конический адаптер на 50 Ом служит иным целям, чем целевой ток электростатического разряда.
Текущий целевой показатель используется при измерении разряда, производимого генератором электростатического разряда.
Конический адаптер с сопротивлением 50 Ом используется при проверке радиочастотных характеристик системы измерения тока.
Это обеспечивает переход между коаксиальным измерительным соединением с сопротивлением 50 Ом и геометрией целевого объекта измерения тока.
50 Ом ±2% от постоянного тока до 4 ГГц
При установке двух переходных линий друг напротив друга конфигурация проверки обеспечивает следующее:
- Коэффициент отражения лучше 30 дБ до 1 ГГц;
- Коэффициент отражения лучше 20 дБ до 4 ГГц;
- В указанной конфигурации потери на вставке составляют менее 0.3 дБ.
Текущая целевая платформа против адаптера проверки
| Компонент | Основная функция |
|---|---|
| ESD Текущая целевая | Захватывает форму волны разрядного тока, генерируемую симулятором электростатического разряда. |
| Аттенюатор 20 дБ | Понижает уровень сигнала до уровня, подходящего для измерений на осциллографе. |
| RG400 коаксиальный кабель | Передает измеренный сигнал на осциллограф. |
| Конический адаптер 50 Ом | Используется для проверки измерительной цепи ток-цель в частотной области. |
Таким образом, конический адаптер не следует рассматривать как отдельный прибор для проверки электростатического разряда. Это дополнительный вспомогательный элемент для проверки целевого тока.
Применимые стандарты и особенности редакций.
IEC 61000-4-2
Цель разработана с учетом следующих соображений:
IEC 61000-4-2 Ed.2:2008
а также:
EN 61000-4-2: 2009
Впоследствии IEC опубликовала IEC 61000-4-2:2025, издание 3 , которое в настоящее время является действующим изданием IEC. Текущее издание охватывает форму сигнала разрядного тока, испытательное оборудование, схему проведения испытаний и требования к калибровке для испытаний на устойчивость к электростатическому разряду.
стандартами качества ISO 10605
Стандарт ISO 10605 также применим к испытаниям на электростатический разряд в автомобильной промышленности.
В настоящее время опубликована редакция стандарта ISO 10605:2023 — Дорожные транспортные средства — Методы испытаний на электрические помехи от электростатического разряда . Она охватывает методы испытаний на электростатический разряд для автомобильных электронных модулей и транспортных средств в сборе.
В автомобильных проектах заказчики должны предоставить необходимую конфигурацию испытаний по стандарту ISO 10605 и соответствующую настройку генератора до подтверждения целевой конфигурации.
Типичные лабораторные применения
Лаборатории испытаний ЭМС
Лаборатории электромагнитной совместимости могут использовать мишень для проверки характеристик генератора электростатического разряда перед плановыми испытаниями или в рамках периодических проверок оборудования.
Это особенно полезно, когда необходимо отделить неожиданные результаты, полученные при тестировании, от возможных проблем, связанных с генератором электростатического разряда или измерительной системой.
Калибровочные и метрологические лаборатории
Калибровочные лаборатории могут интегрировать мишень в калибровочную установку генератора электростатического разряда вместе с соответствующим осциллографом, аттенюатором, кабелем и принадлежностями для проверки.
Предлагаемая мишень служит интерфейсом для измерений; сама по себе она не предоставляет полного результата калибровки или описания неопределенности.
Сертификационные лаборатории
Сертификационные и сторонние испытательные лаборатории, использующие испытательные системы IEC 61000-4-2, могут применять специальный целевой ток для периодической проверки генератора и контроля качества оборудования.
Производители электротехнической и электронной продукции
Производители, имеющие собственные лаборатории электромагнитной совместимости, могут использовать эту мишень для плановых проверок своих симуляторов электростатического разряда, поиска и устранения неисправностей, а также для долгосрочного мониторинга характеристик испытательной системы.
Лаборатории электромагнитной совместимости в автомобильной промышленности
Для лабораторий, проводящих испытания по стандарту ISO 10605, текущая мишень может быть частью конфигурации проверки симулятора электростатического разряда. Применимость следует подтвердить в соответствии с требуемой редакцией стандарта ISO 10605 и особенностями проведения испытаний, специфичными для конкретного проекта.
Соблюдение нормативных требований и обеспечение нормативного соответствия
Разработанная с учетом стандартов IEC 61000-4-2 Ed.2:2008 и EN 61000-4-2:2009 , калибровочная мишень для защиты от электростатического разряда (ESD Calibration Target) обеспечивает контролируемую проверку форм тока разряда генератора ESD. В исходной документации также указан стандарт ISO 10605 в качестве применимого стандарта.
Для проведения официальной калибровки или работ по обеспечению соответствия стандартам, перед предоставлением коммерческого предложения необходимо подтвердить применимую редакцию стандарта, полную измерительную цепочку и необходимую калибровочную документацию.
Технические консультации и экспертная поддержка
Для подтверждения правильности конфигурации, пожалуйста, предоставьте следующую информацию:
- Применимый стандарт и редакция
- Производитель и модель генератора ESD
- Максимальное напряжение разряда подлежит проверке.
- Модель осциллографа или полоса пропускания
- Требуется ли адаптер для проверки на 50 Ом?
- Необходимый объем калибровки или документации
Для применения в автомобильной промышленности, пожалуйста, также укажите применимые требования к испытаниям по стандарту ISO 10605.
Компания KINGPO может проверить необходимую конфигурацию мишени, ослабления сигнала, подключения и проверки в зависимости от предполагаемого лабораторного применения.
Детальный дисплей
FAQ
Сопутствующее оборудование
Новости по теме
Для различных испытательных цепей IEC 62368-1 могут потребоваться разные конфигурации генераторов импульсов, даже если диапазоны их напряжений перекрываются. Типичный запрос […]
Поскольку сервисные роботы все чаще используются в коммерческих, общественных и медицинских учреждениях, возрастает опасность взаимодействия человека и робота, а также возникают связанные с этим риски и […]
