安全接地保護電阻對ESD試驗的影響



2022年8月12日 | 交通運輸

靜電放電(ESD)

靜電放電是一種客觀存在的自然現象,其產生的原理是不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉移。產生的方式很多,如接觸、摩擦、感應等很多都會有靜電現象。靜電的特點是長時間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點。

ESD測試技術是整個靜電防護系統中不可缺少的重要組成部分,在測試中接地電阻又名安全接地保護電阻,其對試驗結果有著直接的影響

 

接地電阻的常見疑問

在搭建試驗環境時,參考ISO10605:2008和GB/T19951-2019通電放電試驗中的接地平板/耦合板和大地之間需要串聯兩個470kΩ耐高壓電阻。此問題時常會引起客戶的幾點疑問:

Q1:為什麼需要連接接地電阻?接地電阻有什麼作用?

其目的是為了延緩靜電的快速泄放(電荷若快速泄放,會造成地環路出現問題,干擾測試結果或者電子設備)。一旦電阻兩端出現壓差就會生成微弱的導通電流,把地線上的電荷泄放掉之後實現壓差為0V,而阻值大的電阻也可以足夠快的將靜電電荷快速的泄放掉,並且高阻抗性更容易積累電荷以便泄放電荷。

 

Q2:為什麼是兩個470kΩ?

選用兩個470kΩ的理由是為了更好地模擬1MΩ人體特徵阻值。

 

Q3:接地電阻為什麼要安裝在兩邊?

使用兩個電阻接在試驗參考平面/耦合板和大地之間的兩端是為了形成阻抗不匹配,並且盡可能地靠近兩端以延長電阻之間的反射距離,可以更好地形成阻抗不匹配,使靜電產生的電流在兩個電阻之間來回反射至消失,有效地利用大電阻消散電荷以達到減少流到大地上的電流的目的。

 

不上電模式的接地方式

針對於不上電模式的靜電放電試驗是否需要接接地電阻?目前主流車廠的不上電模式接地方式分為兩種:一種使用兩個470kΩ電阻接地(同上電模式),另一種是使用銅帶直接連接大地。此差異點可能會直接導致試驗結果的不同,在試驗前務必確認。

在GB/T19951-2019中明確地提出了ESD的不上電模式需要連接2×470kΩ的高壓接地電阻,在ISO10605:2008里章節9.3.2 里也提到了不上電模式可以連接2×470kΩ的高壓接地電阻。

這一要求減緩了不上電模式的靜電電荷泄放速度和靜電場的消散時間、增加了測試的嚴苛程度,一方面是保護地環路的穩定性,一方面是考慮人員/電子設備的安全性、穩定性問題,更為重要的一方面是除了工廠組裝整車以外也充分考慮針對零部件後裝、售後維保等人為觸摸的場景,因此不上電模式也應當採用2×470kΩ的高壓接地電阻接地。

 

德國萊因TÜV憑藉服務網路全球化、專業的技術團隊和豐富的汽車電子EMC測試經驗,能夠為不同的汽車電子產品提供完善的EMC測試解決方案。

 

除傳統燃油汽車以外,目前市場上對新能源汽車及相關需求日益增加,實驗室配置有電壓1500V、電流66A的高壓電源和高壓直流人工網路(DC1000V/200A)、交流人工網路(AC400V、50/60Hz)等高壓系統設備以符合當前客戶的試驗需求。確保其符合ISO、GB/T、IEC、SAE等相關EMC檢測標準要求並獲得德國大眾、BMW、Volvo、馬自達、PSA、GM和國內主流整車廠EMC準入通行證,協助企業快速進入全球市場。

 

質者介紹

吉強偉

德國萊因TÜV大中華區

交通服務技術經理

專注於汽車零部件EMC檢測驗證工作,在傳統汽車和新能源汽車EMC領域擁有豐富的經驗,服務過眾多國內外汽車零部件客戶。

德國萊因TÜV的車輛檢測驗證服務始於1904年,擁有超過百年的專業經驗。針對汽車行業的解決方案涵蓋整個產業鏈的每個關鍵點,包括研發階段的目標市場法規調研、整車與零部件測試及驗證,功能安全、網路安全、道路適應性測試、市場準入驗證,到生產階段的質量管理,售後階段的服務質量提升,以及供應商能力搭建、人員資質驗證等服務。德國萊因TÜV會持續拓展在汽車領域的技術能力,透過專業便捷的一站式服務,幫助廣大車企及零配件供應商提升整體品質管理水平,攜手同行業者推動汽車產業高品質永續發展。

►►► 如有相關服務需求,請點此聯繫我們