Тест претходне усаглашености за ESD тестер имуности за потрошачку електронику и LED осветљење

Апстрактан
Током производње, транспорта и рада од стране крајњег корисника, електроника широке потрошње и ЛЕД расвета су неизбежно изложени електростатичким сметњама које генеришу људска тела или услови околине. Електростатички импулси могу изазвати треперење екрана, пад програма, ресетовање система или трајно оштећење хардверских компоненти. Тестер имуности на електростатички пражњење служи као основни инструмент за симулацију таквих електростатичких сметњи и комплетну претходну верификацију усаглашености производа. LISUN Генератор електростатичког пражњења серије ESD61000‑2, такође познат као симулатор електростатичког пражњења, тестер имуности на електростатичко пражњење, ESD генератор или ESD електростатички тестер, је високопрецизни инструмент који је развила компанија LISUN посебно за тестирање имунитета на електростатичко пражњење електричне и електронске опреме. Његова основна функција је да испуни захтеве за процену перформанси различитих производа у сценаријима електростатичких сметњи. Прецизним репродуковањем импулса електростатичког пражњења, пружа стандардизоване услове тестирања за проверу оперативне стабилности опреме изложене електростатичким сметњама. Фокусиран на техничким принципима тестера имунитета на електростатичко пражњење и комбинован са спецификацијама параметара серије ESD61000‑2, овај рад разматра кључне тачке примене у тестирању претходне усаглашености за потрошачку електронику и ЛЕД осветљење, нудећи референце за истраживачко-развојне лабораторије за изградњу окружења за тестирање електростатичког имунитета. 

Увод

Са континуираним побољшањем интеграције потрошачке електронике и ЛЕД расветних производа, унутрашњи чипови и погонска кола постају подложнији електростатичком пражњењу. Људски контакт са кућиштима опреме, монтажне операције на производним линијама и трибоелектрично пуњење у сувим срединама могу генерисати импулсе електростатичког пражњења на киловолтним нивоима. Иако је енергија ових пролазних импулса релативно ниска, они могу лако продрети у кола производа и покренути функционалне аномалије. Ако се не спроведе довољно тестирања пре слања производа трећим институцијама на формалну ЕМС сертификацију, веома је вероватно да ће доћи до кварова у ЕСД тестовима, што ће резултирати кашњењима у пројектима и повећаним трошковима ревизије.

An Тестер имунитета на електростатично стање може да репродукује феномене електростатичког пражњења из стварног света у лабораторијским условима и да изврши прелиминарну верификацију у фази развоја производа како би унапред открио недостатке у дизајну заштите хардвера. LISUN ESD тестер имунитета серије ESD61000‑2 је у складу са стандардима GB/T 17626.2‑2018 и IEC/EN 61000‑4‑2. Опремљен је двојезичним Android екраном осетљивим на додир и уграђеним стандардним тест рутинама, подржавајући контактно пражњење и пражњење ваздухом као два основна режима тестирања за валидацију претходне усаглашености потрошачке електронике, LED светиљки и LED драјвера за напајање током фазе истраживања и развоја. Многи програмери се фокусирају само на излазни напон инструмента, игноришући критичне услове као што су време пораста пражњења, RC мрежа пражњења и распоред уземљења тестног стола, што може да искриви резултате теста претходне усаглашености и да не одражава стварни електростатички отпор производа. Стога је потпуно разумевање техничких спецификација и пратећих услова тестирања ESD тестера имунитета неопходно за добијање валидних и поузданих података претходне усаглашености.

ESD61000-2_Симулатор електростатичког пражњења

Тумачење основних техничких спецификација за тестер имуности на електростатично електрично сметње (ESD)

У складу са GB/T 17626.2‑2018, ESD тестер имуности мора да репродукује импулсе електростатичког пражњења са дефинисаним таласним облицима, где време пораста струје пражњења мора бити контролисано у опсегу од 0.6 ns до 1 ns, а подразумевана RC комбинација пражњења дефинисана стандардом је 150 pF/330 Ω. Излазни напон мора да подржава пребацивање позитивног и негативног поларитета, са доступним ручним и аутоматским окидачем. Број пражњења и интервал пражњења могу се слободно конфигурисати. Контактно пражњење се примењује директно на проводљива кућишта и металне контакте опреме, док је ваздушно пражњење усмерено на изоловане површине кућишта. Оба режима тестирања су неопходна за потрошачку електронику и ЛЕД производе за осветљење.

Поред перформанси саме главне јединице, окружење за тестирање комплетног система за тестирање значајно утиче на резултате испитивања. Стандард захтева посебну електростатичку испитну клупу опремљену хоризонталном равни спојнице, вертикалном равни спојнице, референтном равни уземљења и изолационом облогом. Без стандардне испитне клупе и квалификоване импедансе уземљења, енергија електростатичких импулса ће бити измењена. Чак и ако главна јединица ESD тестера имуности испуњава све захтеве спецификације, коначни резултати испитивања ће и даље изгубити референтну вредност. За сценарије тестирања са вишим захтевима, комплет за калибрацију је опционалан за периодичну проверу облика таласа пражњења и осигуравање дугорочне тачности мерења. LISUN Серија ESD61000‑2 укључује више подмодела са разликама у излазном напону, веку трајања релеја и конфигурабилним RC модулима за пражњење. Лабораторије за истраживање и развој треба да одаберу одговарајуће моделе према категоријама опреме која се тестира. Кључни параметри главних модела наведени су у табели испод.

ESD61000‑2P је преносива верзија погодна за прелиминарно испитивање на лицу места. ESD61000‑2 је стандардни стони модел са излазом од 20 kV, који покрива захтеве за претходно тестирање усаглашености за већину обичне потрошачке електронике и конвенционалних ЛЕД производа за осветљење. ESD61000‑2A испоручује максимални излаз од 30 kV за производе који захтевају већи ниво пражњења ваздуха. ESD61000‑2C је опремљен са више заменљивих RC мрежа и наменском електродом са великим округлим врхом. Поред општих електростатичких тестова, може да испуни захтеве за тестирање дефинисане стандардом за аутомобилску електронику ISO 10605. За претходно тестирање усаглашености, препоручује се конфигурисање електростатичког тестног стола ESD‑DESK како би се успоставило комплетно окружење за тестирање. Опциони комплет за калибрацију ESD‑CALA може се усвојити за периодичну верификацију таласних облика инструмента.

Примена ESD тестера имуности у тестирању пре усаглашености за потрошачку електронику

Електронски производи широке потрошње као што су пуњачи за телефоне, адаптери, блутут звучници и мали кућни апарати имају изложене проводљиве делове, укључујући метална дугмад и контакте конектора, док је већина кућишта направљена од изолационе пластике. Потребна су испитивања и контактног пражњења и пражњења ваздухом. У фази развоја, програмери усвајају ESD61000‑2 ESD тестер имунитета да би применили електростатичке импулсе на сваку кључну тачку тестирања у складу са одређеним нивоима тестирања и посматрали да ли се уређај који се тестира сусреће са падом, поновним покретањем или функционалним поремећајем. Када се аномалије открију током тестирања, хардверски инжењери могу селективно модификовати заштитна кола, додати компоненте ESD заштите и оптимизовати усмеравање PCB-а како би завршили исправљање пре слања узорака у лабораторије за сертификацију трећих страна и избегли ризике од неуспеха сертификације. У многим лабораторијама за истраживање и развој потрошачке електронике, ESD тестер имунитета служи као обавезан инструмент за верификацију развоја. Прелиминарна испитивања се спроводе више пута током итерација прототипа како би се континуирано побољшавале перформансе електростатичке заштите производа.

Примена ESD тестера имуности у тестирању пре усаглашености за LED осветљење

ЛЕД светиљке и ЛЕД драјвери за напајање се широко користе у стамбеним и комерцијалним сценаријима осветљења. Електростатичке сметње могу се јавити када корисници инсталирају или додирују кућишта лампи и током монтаже на производним линијама. ЛЕД драјвери унутар светиљки припадају прекидачким колима за напајање која су осетљива на електростатичке импулсе. Електростатички удар може изазвати абнормалности у чиповима драјвера, што доводи до треперења лампе, гашења светла или трајног оштећења драјвера за напајање. ESD61000‑2 ESD тестер имуности се користи за тестирање пре усаглашености како би се применило контактно пражњење и пражњење ваздухом на метална кућишта лампи, интерфејсе за улаз и излаз напајања, контролна дугмад и друге положаје, репродуковали феномени електростатичких сметњи и проценила електростатичка отпорност светиљки.

Нивои испитивања варирају за различите типове ЛЕД расветних производа. Уобичајене унутрашње ЛЕД светиљке углавном усвајају ±6 kV контактно пражњење и ±8 kV ваздушно пражњење, док неки производи за спољашњу расвету захтевају више степене испитивања. Кроз тестове претходне усаглашености који се изводе помоћу ESD тестера имуности, програмери могу да процене рационалност одабраних заштитних компоненти као што су TVS диоде и варистори, да прегледају дизајн уземљења и унапред идентификују слабе тачке у колима управљачког програма, постављајући чврсту основу за накнадну EMC сертификацију светиљки.

Напомене за тестирање пре усаглашености

Претходни тестови усаглашености који се изводе помоћу ESD тестера имуности не могу се третирати као званични тестови за сертификацију. Претходни тестови усаглашености пружају референтне податке за истраживачко-развојне активности и не могу се користити за издавање формалних извештаја о испитивању. Прво, целокупно окружење за тестирање мора бити у складу са стандардним спецификацијама колико год је то могуће. Пожељнија је посебна електростатичка испитна лабораторија и уземљење уместо директног спровођења тестова електростатичког пражњења на обичним канцеларијским столовима, у супротном ће се појавити значајна одступања у резултатима испитивања. Друго, оператери морају савладати стандардне процедуре рада за контактно пражњење и пражњење ваздухом. Брзина кретања електроде за ваздушно пражњење и вертикално поравнање електроде за контактно пражњење у односу на испитне тачке директно утичу на стварни облик таласа електростатичког импулса који се примењује на производ.

Инструмент мора бити поднет на периодичну метролошку калибрацију како би се гарантовало да време пораста пражњења и излазни напон остану у опсегу толеранције дефинисаном стандардима. Нивои испитивања, тачке пражњења и феномени отказа опреме која се тестира морају бити у потпуности забележени током испитивања како би се олакшала локализација квара за хардверске тимове. Чак и ако су сви тестови претходне усаглашености прошли, неусаглашеност се и даље може појавити током сертификације од стране треће стране услед разлика у тестним окружењима и условима прототипа. Програмери морају одржавати објективно разумевање функција испитивања претходне усаглашености.

Закључак

An Тестер имунитета на електростатично стање је критична опрема за претходну верификацију усаглашености са електростатичким имунитетом потрошачке електронике и ЛЕД расветних производа у фази истраживања и развоја. Као високопрецизни ESD тестер имуности, LISUN Генератор електростатичког пражњења серије ESD61000‑2 може прецизно репродуковати импулсе електростатичког пражњења и обезбедити стандардизоване услове испитивања за процену оперативне стабилности електричне и електронске опреме под електростатичким сметњама. Приликом избора инструмената, лабораторије за истраживање и развој предузећа треба да изаберу одговарајуће моделе на основу категорија производа и циљних нивоа испитивања, и да придају значај периферним конфигурацијама, укључујући испитне клупе и уземљене површине, приликом имплементације стандардизованих токова рада испитивања. Довољна верификација претходне усаглашености може идентификовати слабости у дизајну електростатичке заштите производа у раној фази, смањити трошкове ревизије у каснијим фазама сертификације и помоћи производима потрошачке електронике и ЛЕД осветљења да успешно добију релевантне сертификате о усаглашености са EMC стандардима.