IEC 61000-4-2

Über den Standard

Titel des Anwendungsbereichs: electrostatic discharge (ESD) immunity

IEC 61000-4-2 ist eine von International Electrotechnical Commission (IEC) veröffentlichte Norm. Sie veröffentlicht internationale Normen für Elektrik, Elektronik und verwandte Technologien; sie bildet die Grundlage des EMV- und elektrischen Sicherheitsregelwerks. CISPR-Veröffentlichungen gehören zu einem Sonderausschuss innerhalb der IEC.

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Versorgungsgebiete

Was ist IEC 61000-4-2?

IEC 61000-4-2 definiert den Immunitätstest gegen elektrostatische Entladung (ESD). Es ist der am weitesten verbreitete EMV-Störfestigkeitstest, da das Phänomen, das er simuliert, ein alltägliches Phänomen ist: die Entladung, die in dem Moment auftritt, in dem eine beim Gehen aufgeladene Person ein Gerät berührt.

Das Ausmaß des Ereignisses ist kontraintuitiv. Eine Person, die in trockener Umgebung auf einem Teppich läuft, kann sich auf über zehn Kilovolt aufladen, und diese Energie entlädt sich innerhalb von Nanosekunden. Der Spitzenstrom erreicht mehrere zehn Ampere; Da die Dauer so kurz ist, verspürt der Mensch nur einen leichten Schock, für eine elektronische Schaltung ist dies jedoch ein Impuls, der weit über die Grenzen seiner Konstruktion hinausgeht.

Die Norm definiert ZWEI FORMEN DER ENTLADUNG. Bei der KONTAKT-Entladung wird der Impuls direkt auf eine leitende Oberfläche übertragen. Es ist sehr wiederholbar und die bevorzugte Methode. Bei der Luftentladung handelt es sich um den Lichtbogen, der überspringt, wenn sich die Elektrode der Oberfläche nähert. Es wird auf isolierende Oberflächen und Lücken aufgetragen, ist aber aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Annäherungsgeschwindigkeit weniger wiederholbar.

Auch die INDIREKTE Entladung ist definiert: Der Impuls wird nicht auf das Gerät selbst, sondern auf eine daneben liegende horizontale oder vertikale Kopplungsebene ausgeübt. Dabei wird die Auswirkung einer in der Nähe auftretenden Entladung auf das Gerät untersucht – das Szenario, in dem jemand einen Tisch berührt und das darauf stehende Gerät beeinträchtigt.

Das Ergebnis des Tests ist keine Leistungsmessung, sondern ein Verhalten, das anhand eines LEISTUNGSKRITERIUMS bewertet wird. Ob das Gerät während und nach dem Test seine erwartete Funktion beibehält, sich von selbst erholt oder nicht dauerhaft beschädigt wird, wird anhand der in der Produktnorm definierten Akzeptanzkriterien beurteilt.

Warum gibt es diese Norm?

Mit dem Rückgang der Halbleitertechnologie wurde erkannt, dass ESD eine ernsthafte Bedrohung für die Elektronik darstellt. Mit abnehmenden Schaltkreisabmessungen wurden die Isolationsschichten dünner und die Spannung, der sie standhalten konnten, sank. In den 1970er Jahren konnte ein integrierter Schaltkreis Kilovolt verarbeiten; In den heutigen fortschrittlichen Prozessen können Hunderte von Volt dauerhafte Schäden verursachen.

Dadurch entstanden zwei getrennte Disziplinen. Auf der Fertigungs- und Montageseite wurde das Konzept des ESD-GESCHÜTZTEN BEREICHS entwickelt: Erdung, Ionisatoren, antistatischer Bodenbelag und Handgelenkschlaufen. Auf der Produktseite wurde von Geräten erwartet, dass sie einer Entladung durch den Benutzer standhalten, und IEC 61000-4-2 befasst sich mit dieser zweiten Frage.

Die Definition der Testwellenform ist der technischste Teil des Standards. Das Mensch-Metall-Entladungsmodell besteht aus einem schnellen anfänglichen Peak, gefolgt von einem langsameren Ende. Der anfängliche Peak mit seinem Hochfrequenzanteil breitet sich durch die Kopplung aus und erreicht empfindliche Schaltkreise; Der Schwanz trägt Energie und birgt das Potenzial für bleibende Schäden.

Das Wiederholbarkeitsproblem der Luftentladung ist eine bekannte Schwäche des Fachgebiets. Die Annäherungsgeschwindigkeit der Elektrode, die Umgebungsfeuchtigkeit und die Oberflächenbeschaffenheit verändern, wo und wie der Lichtbogen springt. Die Norm bevorzugt daher, wo immer möglich, eine Kontaktentladung und sieht eine Luftentladung nur dort vor, wo ein Kontakt nicht möglich ist.

Für Fahrzeuganwendungen wurde ein eigener Standard entwickelt: ISO 10605. Die Wellenform und das Entladungsnetzwerk unterscheiden sich, da Entladungsszenarien im Inneren eines Fahrzeugs (eine Person steigt bei trockenem Wetter aus einem Auto aus und berührt die Tür) unterschiedliche Energieniveaus erzeugen. IEC 61000-4-2-Ergebnisse werden nicht direkt in eine Fahrzeugdatei übernommen.

Bei welchen Produkten sie gefordert wird

Alle elektrischen und elektronischen Produktgruppen
Geräte mit Benutzeroberflächen, Anschlüssen und Tastaturen
Industrielle Steuerungs- und Automatisierungsgeräte
Medizinische elektrische Geräte (gemäß IEC 60601-1-2)
Mess- und Laborinstrumente (gemäß IEC 61326)

Zugehörige Rechtsvorschriften und Systeme

Es wird in Produkt- und allgemeinen Immunitätsstandards gemäß der EMV-Richtlinie (2014/30/EU) erwähnt.
Die allgemeinen Immunitätsnormen IEC 61000-6-1 und -6-2 machen diesen Test obligatorisch
Die entsprechenden Bestimmungen sind IEC 60601-1-2 für medizinische Geräte und ISO 10605 für Fahrzeuge
Für Funkgeräte deckt die Reihe EN 301 489 diese Prüfung ab

Wie die Bewertung abläuft

1Bestimmung der EinsatzpunkteAlle Oberflächen und Anschlüsse, die ein Benutzer bei normalem Gebrauch berühren könnte, werden identifiziert; Unzugängliche Punkte liegen außerhalb des Geltungsbereichs.
2Auswahl des Niveaus und der EntladungsartEs gelten die Stufen aus der Produktnorm; Die Kontaktentladung wird auf leitfähigen Oberflächen und die Luftentladung auf isolierenden Oberflächen verwendet.
3Aufnahme der ReferenzfunktionDas normale Verhalten des Geräts wird vor dem Test aufgezeichnet; die spätere Beurteilung erfolgt dagegen.
4Direkte EntladungAuf die identifizierten Punkte wird eine definierte Anzahl von Impulsen positiver und negativer Polarität appliziert.
5Indirekte EntladungAn die horizontale und vertikale Kopplungsebene werden Impulse angelegt; Die Wirkung, die sich auf das Gerät ausbreitet, wird überwacht.
6BewertungDas Verhalten des Geräts wird anhand der Leistungskriteriumsklasse in der Produktnorm bewertet.

Was der Bericht enthalten muss

Damit ein Bericht verwendbar ist, muss er die folgenden Angaben enthalten. Ein unvollständiger Bericht wird in der Lieferkette oder bei einer Prüfung möglicherweise nicht anerkannt, selbst wenn sein Ergebnis richtig ist.

Die angewandten Pegel und die Entladungsarten (Kontakt / Luft)
Die Liste der Bewerbungsstellen und die Begründung ihrer Auswahl
Die Anzahl der Impulse, Polarität und Wiederholungsintervall
Die Kopplungsebenen, auf die indirekte Entladung angewendet wurde
Der Betriebsmodus des Geräts und die überwachten Parameter
Die angewandte Leistungskriteriumsklasse und die Bewertung

Häufig verwechselte Punkte

Das Prüfniveau und die Anwendungspunkte ergeben sich aus der Produktnorm; Das Labor kann sie nicht selbst auswählen.
Bei Fahrzeuganwendungen wird ISO 10605 verwendet; Die Wellenform und das Entladungsnetzwerk unterscheiden sich und die Ergebnisse der IEC 61000-4-2 werden nicht direkt übertragen.
Wenn das Gerät während des Tests vorübergehend beeinträchtigt wird, handelt es sich nicht immer um einen Fehler. Das Akzeptanzkriterium wird anhand der Leistungskriteriumsklasse bewertet.
Der Luftaustritt reagiert empfindlich auf Luftfeuchtigkeit und Annäherungsgeschwindigkeit; Die Wiederholgenauigkeit ist gering und die Kontaktentladung wird nach Möglichkeit bevorzugt.
Die ESD-Kontrolle in der Fertigung (IEC 61340) wird mit der ESD-Immunität des Produkts verwechselt. Das sind verschiedene Probleme.
Eine Prüfung ohne Betrieb des Gerätes zeigt nur bleibende Schäden; vorübergehende Funktionsstörungen bleiben unsichtbar.

Struktur des Kodex

Herausgegeben von: IEC
Seriennummer: 61000
Teil: 4-2

Das letzte „4-2“ ist die Abschnittsnummer des Standards. In den Kapiteln werden unterschiedliche Berichterstattungen über dieselbe Serie organisiert. Es gelten die Anforderungen des jeweiligen Abschnitts in der Spezifikation.

Codes in der Bibliothek ohne Erscheinungsjahr bleibt erhalten. Die aktuelle Version ändert sich im Laufe der Zeit; Wenn in Ihrer Angabe das Jahr angegeben ist, wird diese Version als Grundlage genommen, wenn nicht angegeben, wird die aktuellste Version angewendet.

Umfang

Prüfung
EMV-/EMI-Prüfungen
EMV-Tests

Zugehörige Prüfungen und Dienstleistungen

Von den 2 Inhalten, in denen dieser Code referenziert wird, ist bei 1 denen eine eigene Seite veröffentlicht wurde, unten aufgeführt.

Prüfung · 1

ESD – IEC 61000-4-2

Technische Anforderungen

Standardtexte unterliegen dem Urheberrecht der jeweiligen Organisation; Prüfbedingung, Probe und Abnahmekriterien können hier nicht berücksichtigt werden.

Grundlage: Die IEC 61000-4-2-Anwendungsbereichserklärung: Kontakt- und Luftentladung und die indirekte (Kopplungsebene) Entladungsanordnung; das Fahrzeug-Gegenstück ISO 10605 und die fertigungsseitige Referenz IEC 61340. Stufen und Akzeptanzkriterien sind im Produktstandard definiert.

Technische Anforderungen speziell für Ihr Produkt, sobald wir den Umfang klären Im Angebotsstadium schriftlich mitgeteilt.

Weitere Teile derselben Reihe

IEC 61000 Reihe ist in der Bibliothek auch mit den folgenden Teilen vertreten.

Häufige Fragen zu IEC 61000-4-2

Auf welchem Niveau soll der Test durchgeführt werden?

Das Niveau ergibt sich aus Ihrem Produktstandard. Wohnumgebungen, Industrieumgebungen und medizinische Geräte erfordern unterschiedliche Ebenen.

Das Gerät wurde während des Tests zurückgesetzt – ist das ein Fehler?

Dies hängt von der Leistungskriteriumsklasse in der Produktnorm ab. Einige Klassen akzeptieren eine Selbstwiederherstellung, andere erwarten einen unterbrechungsfreien Betrieb.

Ist dieser Test für unsere Fahrzeugkomponente ausreichend?

Das ist es nicht. Fahrzeuganwendungen verwenden ISO 10605; die Wellenform und die Pegel unterscheiden sich.

Wir treffen ESD-Vorkehrungen in der Produktion – sind Produkttests weiterhin erforderlich?

Ja. Produktionsvorkehrungen schützen das Bauteil während der Montage; Der Produkttest richtet sich an den Benutzer, der das Gerät berührt. Das sind unterschiedliche Probleme.

Häufig gestellte Fragen

Ist diese Norm für mein Produkt verpflichtend?

Die Verpflichtung hängt von der Produktgruppe, dem Zielmarkt und den geltenden Vorschriften ab. Sobald Sie uns Ihr Produkt und Ihren Markt mitteilen, klären wir schriftlich, ob diese Norm erforderlich ist.

Wie lange dauert der Prüfprozess?

Die Dauer hängt vom Geltungsbereich der Norm, der Anzahl der Proben und der verfügbaren Kapazität ab. Die genaue Dauer wird zusammen mit den Proben- und Umfangsangaben in der Angebotsphase mitgeteilt.

Wird die Zertifizierung nach dieser Norm bei Ihnen durchgeführt?

Welche Tätigkeit unter welchem Akkreditierungsumfang durchgeführt wird, wird bei der Antragstellung gesondert bestätigt. Aktuelle Umfangsinformationen werden auf unserer Unternehmensseite veröffentlicht.

Was passiert, wenn die benötigte Norm hier nicht vorhanden ist?

Die Bibliothek basiert auf einem stetig wachsenden Inventar. Wenn Sie den gesuchten Code nicht finden, können Sie ihn über das Angebotsformular mitteilen; wir prüfen den entsprechenden Umfang und melden uns bei Ihnen.