ESD – IEC 61000-4-2

Was ist ESD — IEC 61000-4-2?

Der ESD-Test ist ein Immunitätstest, bei dem die im menschlichen Körper oder in Gegenständen angesammelte statische Ladung im Labor in das Gerät abgeleitet wird. IEC 61000-4-2 definiert sowohl Direktkontakt- als auch Luftentladungsmethoden.

Zweck von ESD — IEC 61000-4-2

Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass das Gerät durch statische Entladungen, die in der realen Einsatzumgebung auftreten, seine Funktion nicht verliert oder dauerhafte Schäden erleidet.

Bei welchen Produkten wird ESD — IEC 61000-4-2 angewendet?

Elektronische Geräte und Steuerkarten
Weiße Ware und kleine Haushaltsgeräte
Automobilelektronik
Medizinische Geräte
Industrielle Automatisierungsausrüstung

In welchen Branchen wird ESD — IEC 61000-4-2 eingesetzt?

ElektronikElektrischAutomobilTelekommunikationVerteidigung

Normen zu ESD — IEC 61000-4-2

IEC 61000-4-2Immunität gegen elektrostatische Entladung (ESD). prüfen

Prüfbedingungen für ESD — IEC 61000-4-2

Ejakulationstyp: Kontaktentladung und Luftentladung
Ebenen: Die Stufen 1–4 sind im Standard definiert; 2/4/6/8 kV für Kontakt, 2/4/8/15 kV für Luft
Anzahl der Ejakulationen: Wiederholen Sie jeden Punkt und jede Polarität so oft, wie in der Norm angegeben.
Umfeld: Relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur werden im standardisierten Bereich gehalten

Prüfgerät für ESD — IEC 61000-4-2

ESD-Simulator (Entladungspistole)
Horizontale und vertikale Kopplungsplatten
Referenz-Masseebene
Überwachungs- und Aufzeichnungsmechanismus

Probenanforderungen für ESD — IEC 61000-4-2

Das Muster muss funktionsfähig sein und sich in einer typischen Nutzungskonfiguration befinden
Als Testpunkte werden alle für den Benutzer zugänglichen Punkte bestimmt
Vor dem Test muss die Methode zur Funktionsüberwachung definiert werden

Dauer von ESD — IEC 61000-4-2

Dies hängt von der Anzahl der Testpunkte ab; Für ein typisches Gerät dauert es einen halben bis einen Werktag.

Ablauf von ESD — IEC 61000-4-2

1Es werden benutzerzugängliche Stellen und Koppelplatten ermittelt.
2Das Gerät wird im typischen Betriebsmodus betrieben und eine Überwachung aufgebaut.
3An jedem Punkt und in jeder Polarität wird eine definierte Entladungsstärke angelegt.
4Das Geräteverhalten während und nach der Ejakulation wird aufgezeichnet.
5Das Ergebnis wird nach dem Leistungskriterium klassifiziert.

Annahmekriterien für ESD — IEC 61000-4-2

Das resultierende Leistungskriterium wird als A, B oder C bewertet: Bei A läuft die Funktion ohne Unterbrechung weiter, bei B kommt es zu einer vorübergehenden Verschlechterung und Erholung von selbst, bei C ist ein Bedienereingriff erforderlich. Welche Kriterien gelten, ist in der Produktnorm festgelegt.

Auswertung der Ergebnisse

Dauerhafte Schäden, Datenverlust oder Verlust der Sicherheitsfunktionalität stellen eine Nichteinhaltung dar. Ob eine vorübergehende Verschlechterung akzeptiert wird, hängt von der Produktnorm ab.

Prüfbericht zu ESD — IEC 61000-4-2

Angewandter Standard und Niveau
Testpunkte und Kupplungsanordnung
Anzahl der Entladungen und Polaritäten
Beobachtete Verhaltens- und Leistungskriterien
Umgebungsbedingungen

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

EMC / EMI Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test ESD gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

EMV-Prüfungen beantworten eine zweiseitige Frage: Strahlt das Gerät ein unzulässiges Maß an elektromagnetischer Störung in seine Umgebung ab (Emission), und hält es der von außen kommenden Störung stand (Störfestigkeit)? Beide Seiten werden mit getrennten Tests und Aufbauten gemessen, und beide sind erforderlich.

Der Bereich existiert wegen einer einfachen physikalischen Tatsache: Jeder stromführende Leiter verhält sich wie eine Antenne. Ein Schaltnetzteil, ein Motorantrieb oder das Taktsignal eines Mikrocontrollers strahlt Hochfrequenzenergie ab, obwohl das nie beabsichtigt war. Derselbe Leiter funktioniert auch umgekehrt: Ein äußeres Feld induziert eine Spannung in ihm. In einer Umgebung voller Geräte bedeutet diese Wechselwirkung, dass sich Geräte gegenseitig stören.

Auf der Emissionsseite werden leitungsgebundene und gestrahlte Emission getrennt gemessen. Leitungsgebundene Emission ist die Störung, die das Gerät seinen Netz- und Kommunikationskabeln aufprägt, und dominiert bei niedrigeren Frequenzen. Gestrahlte Emission ist das Feld, das das Gerät in die Luft abgibt, und tritt bei höheren Frequenzen in den Vordergrund. Beide werden in unterschiedlichen Aufbauten gemessen, und die Grenzwerte variieren je nach Produktgruppe.

Auf der Störfestigkeitsseite werden reale Störquellen simuliert: elektrostatische Entladung (menschliche Berührung), gestrahlte Hochfrequenzfelder (ein naher Sender), schnelle transiente Störgrößen (Schalten), Stoßspannungen (Blitz- und Netzereignisse), leitungsgebundene Hochfrequenz, netzfrequente Magnetfelder, Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen.

Die anzuwendende Norm hängt davon ab, WO das Produkt eingesetzt wird, und diese Wahl bestimmt das gesamte Ergebnis. Wohn- und Industrieumgebungen haben unterschiedliche Grenzwertsätze; bei Fahrzeugen gilt statt CE das UNECE-R10-Regelwerk; bei Medizinprodukten bringt IEC 60601-1-2 zusätzliche Anforderungen; und bei Produkten mit Funkkomponente greift die Funkgesetzgebung mit harmonisierten ETSI-Normen.

Bei der Störfestigkeitsprüfung ist das Abnahmekriterium eine LEISTUNGSKRITERIUM-Klasse, kein binäres Bestehen/Nichtbestehen. Dass ein Gerät während des Tests ohne Unterbrechung weiterarbeitet, vorübergehend beeinträchtigt wird und sich von selbst erholt, oder sich nur durch Eingreifen des Benutzers erholt, sind unterschiedliche Klassen. Welche Klasse akzeptabel ist, legt die Produktnorm fest; die Toleranz für ein Gerät mit Sicherheitsfunktion unterscheidet sich von der eines Verbrauchergeräts.

Das häufigste Manko einer EMV-Akte ist, dass sie nur eine Seite abdeckt. Eine Akte mit nur einem Emissionsbericht ist im Sinne der EMV-Richtlinie nicht vollständig. Die zweite häufige Lücke ist ein Testaufbau, der die tatsächliche Nutzung nicht widerspiegelt: Wird das Gerät auf einer nackten Werkbank mit anderen Kabeln als den realen gemessen, überträgt sich das Ergebnis nicht auf den Feldeinsatz.

Methodengruppen in diesem Bereich

Leitungsgebundene Emission
Über die Netz- und Kommunikationsanschlüsse dem Kabel aufgeprägte Störung, gemessen über ein künstliches Netznachbildungsnetzwerk (LISN).
Strahlungsemission
Das vom Gerät in die Luft abgegebene Feld, gemessen in definiertem Abstand in einer Absorberhalle oder teilabsorbierenden Kammer.
Oberschwingungen und Flicker
Der Oberschwingungsgehalt des aus dem Netz bezogenen Stroms und Spannungsschwankungen; die Seite, die die Netzqualität beeinflusst.
Elektrostatische Entladung
Kontakt- und Luftentladung zusammen mit indirekter Entladung; die am häufigsten angewendete Störfestigkeitsprüfung.
Gestrahlte und leitungsgebundene HF-Störfestigkeit
Das Gerät wird einer definierten Feldstärke und einem in das Kabel eingespeisten HF-Signal ausgesetzt.
Netzbedingte Ereignisse
Schnelle transiente Störgrößen, Stoßspannungen, Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Emissionsbericht allein vervollständigt eine EMV-Akte nicht; Auch die Immunität muss nachgewiesen werden.
Ein FCC-Bericht wird in einer CE-Akte nicht akzeptiert; Grenzwerte, Messabstände und Aufbauten unterscheiden sich.
Die EMV-Richtlinie gilt nicht für Fahrzeuge; es gilt das UNECE-R10-Regelwerk. Spezifikationen, die beides zusammen verlangen, sollten überprüft werden.
Der Warnhinweis, dass ein Gerät der Klasse A in Wohnumgebungen Störungen verursachen kann, ist in der Anleitung vorgeschrieben; die Marktüberwachung prüft, ob dieser Hinweis vorhanden ist.
Der Testaufbau ist Teil des Berichts. Ändern sich Kabeltyp, -länge oder -führung, ändert sich das Ergebnis; die Messung muss in der Serienproduktionskonfiguration erfolgen.
CISPR 22 und CISPR 13 wurden zurückgezogen; ihre aktuellen Entsprechungen sind CISPR 32 und CISPR 35.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

CE-Erklärung im Rahmen der EMV-Richtlinie
Der EMV-Teil der Konformität von Funkanlagen
Eine UNECE-R10-Akte für ein Fahrzeugbauteil
Behebung von Störungsbeschwerden aus dem Feld und Korrektur des Designs
Bewertung der EMV-Auswirkung einer Änderung an Leiterplatte oder Kabelbaum

Häufige Fragen zu ESD — IEC 61000-4-2

Was ist der Unterschied zwischen Kontakt und Luftaustritt?

Die Kontaktentladung wird direkt auf leitende Oberflächen angewendet und weist eine hohe Wiederholgenauigkeit auf. Die Luftentladung erfolgt auf isolierenden Oberflächen, indem die Sonde näher herangeführt und ein Lichtbogen erzeugt wird. Es reagiert empfindlicher auf Luftfeuchtigkeit und Annäherungsgeschwindigkeit.

Warum sind ESD-Tests in der Automobilindustrie anders?

ISO 10605 wird im Automobilbereich angewendet. Kapazitäts- und Entladungswiderstandswerte werden anders als in IEC 61000-4-2 definiert, um die Bedingungen im Fahrzeug darzustellen.

ESD — IEC 61000-4-2