IEC 61000-4-2 — Norme

À propos de la norme

Titre du domaine d'application : electrostatic discharge (ESD) immunity

IEC 61000-4-2 est une norme publiée par International Electrotechnical Commission (IEC). Elle publie des normes internationales pour l'électricité, l'électronique et les technologies connexes ; elle constitue le fondement du corpus CEM et de sécurité électrique. Les publications du CISPR relèvent d'un comité spécial au sein de la CEI.

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Zones de couverture

Qu'est-ce que IEC 61000-4-2 ?

L'IEC 61000-4-2 définit le test d'immunité aux décharges électrostatiques (ESD). Il s'agit du test d'immunité CEM le plus largement appliqué car le phénomène qu'il simule est quotidien : la décharge qui se produit au moment où une personne chargée en marchant touche un appareil.

L’ampleur de l’événement est contre-intuitive. Une personne marchant sur un tapis dans un environnement sec peut être chargée à plus de dix kilovolts, et cette énergie se décharge en quelques nanosecondes. Le courant de pointe atteint des dizaines d'ampères ; la durée étant si courte, la personne ne ressent qu'un léger choc, mais pour un circuit électronique, il s'agit d'une impulsion bien au-delà des limites de sa conception.

La norme définit DEUX FORMES DE DÉCHARGE. La décharge CONTACT applique l'impulsion directement sur une surface conductrice ; elle est hautement reproductible et constitue la méthode préférée. La décharge AIR est l'arc qui saute lorsque l'électrode s'approche de la surface ; il est appliqué sur les surfaces et les interstices isolants mais, étant sensible à l'humidité et à la vitesse d'approche, il est moins reproductible.

Une décharge INDIRECTE est également définie : l'impulsion n'est pas appliquée à l'appareil lui-même mais à un plan de couplage horizontal ou vertical situé à côté de lui. Celui-ci examine l'effet sur l'appareil d'une décharge se produisant à proximité – le scénario dans lequel quelqu'un touche une table et affecte l'appareil qui s'y trouve.

Le résultat du test n’est pas une mesure de performance mais un comportement évalué par rapport à un CRITÈRE DE PERFORMANCE. Le fait que l'appareil conserve sa fonction attendue pendant et après le test, qu'il se rétablisse de lui-même ou qu'il ne soit pas endommagé de manière permanente est évalué par rapport aux critères d'acceptation définis dans la norme de produit.

Pourquoi cette norme existe-t-elle ?

La reconnaissance du fait que les décharges électrostatiques constituent une menace sérieuse pour l’électronique s’est accompagnée du déclin de la technologie des semi-conducteurs. À mesure que les dimensions des circuits diminuaient, les couches d’isolation s’amincissaient et la tension à laquelle elles pouvaient résister diminuait. Dans les années 1970, un circuit intégré pouvait accepter des kilovolts ; Dans les processus avancés d'aujourd'hui, des centaines de volts peuvent causer des dommages permanents.

Cela a donné naissance à deux disciplines distinctes. Du côté de la fabrication et de l'assemblage, le concept de ZONE PROTÉGÉE ESD s'est développé : mise à la terre, ioniseurs, revêtement de sol antistatique et bracelets pour poignets. Du côté des produits, on s'attend désormais à ce que les appareils résistent à une décharge de l'utilisateur, et l'IEC 61000-4-2 répond à cette deuxième question.

La définition de la forme d'onde de test est la partie la plus technique de la norme. Le modèle de décharge humain-métal consiste en un pic initial rapide suivi d’une queue plus lente. Le pic initial, avec son contenu haute fréquence, se propage par couplage et atteint les circuits sensibles ; la queue transporte de l’énergie et c’est là que réside le potentiel de dommages permanents.

Le problème de répétabilité du rejet d’air est une faiblesse connue du domaine. La vitesse d'approche de l'électrode, l'humidité ambiante et l'état de la surface changent où et comment l'arc saute. La norme privilégie donc l'évacuation par contact dans la mesure du possible et prévoit l'évacuation dans l'air uniquement lorsque le contact n'est pas possible.

Les applications automobiles ont développé leur propre norme : ISO 10605. La forme d'onde et le réseau de décharge diffèrent car les scénarios de décharge à l'intérieur d'un véhicule (une personne sortant d'une voiture par temps sec et touchant la porte) produisent différents niveaux d'énergie. Les résultats IEC 61000-4-2 ne sont pas directement transférés dans un dossier de véhicule.

Pour quels produits elle est exigée

Tous les groupes de produits électriques et électroniques
Appareils avec interfaces utilisateur, connecteurs et claviers
Équipements de contrôle et d'automatisation industriels
Appareils électromédicaux (selon IEC 60601-1-2)
Instruments de mesure et de laboratoire (selon IEC 61326)

Réglementations et schémas associés

Il est mentionné dans les normes d'immunité des produits et génériques en vertu de la directive CEM (2014/30/UE).
Les normes génériques d'immunité IEC 61000-6-1 et -6-2 rendent ce test obligatoire
IEC 60601-1-2 pour les dispositifs médicaux et ISO 10605 pour les véhicules sont les dispositions correspondantes
Pour les équipements radio, la série EN 301 489 couvre cet essai

Comment se déroule l'évaluation

1Déterminer les points d'applicationToutes les surfaces et connecteurs qu'un utilisateur pourrait toucher dans le cadre d'une utilisation normale sont identifiés ; les points inaccessibles sont hors de portée.
2Sélection du niveau et du type de déchargeLes niveaux de la norme produit sont appliqués ; la décharge par contact est utilisée sur les surfaces conductrices et la décharge par air sur les surfaces isolantes.
3Enregistrement de la fonction de référenceLe comportement normal de l'appareil est enregistré avant le test ; l'évaluation ultérieure est faite par rapport à elle.
4Décharge directeUn nombre défini d'impulsions de polarité positive et négative est appliqué aux points identifiés.
5Rejet indirectLes impulsions sont appliquées aux plans de couplage horizontal et vertical ; l'effet se propageant au dispositif est surveillé.
6ÉvaluationLe comportement de l'appareil est évalué par rapport à la classe de critères de performance de la norme de produit.

Normes voisines et différences

ISO 10605
La contrepartie pour les applications automobiles. La forme d'onde et le réseau de décharge diffèrent ; les résultats ne sont pas reportés directement.
IEC 61000-4-4
Transitoires électriques rapides (EFT/burst). Un phénomène différent : une salve d'impulsions provenant d'une commutation et arrivant par des câbles.
IEC 61000-4-5
Surtension. Il simule les événements liés à la foudre et au réseau d'alimentation ; son énergie est plusieurs fois supérieure à celle de l'ESD.
La série IEC 61340
Contrôle ESD dans la fabrication et l’assemblage. Une discipline différente de l’immunité des produits : protéger le composant pendant la production.

Ce que le rapport doit contenir

Pour être exploitable, un rapport doit comporter les informations ci-dessous. Un rapport incomplet peut ne pas être accepté dans la chaîne d'approvisionnement ou lors d'un contrôle, même si son résultat est correct.

Les niveaux appliqués et les types de rejet (contact / air)
La liste des points d'application et la justification de leur sélection
Le nombre d'impulsions, la polarité et l'intervalle de répétition
Les plans de couplage auxquels la décharge indirecte a été appliquée
Le mode de fonctionnement de l'appareil et les paramètres surveillés
La classe de critères de performance appliquée et l’évaluation

Points souvent confondus

Le niveau de test et les points d'application proviennent de la norme produit ; le laboratoire ne peut pas les sélectionner lui-même.
Dans les applications automobiles, la norme ISO 10605 est utilisée ; la forme d'onde et le réseau de décharge diffèrent et les résultats de l'IEC 61000-4-2 ne sont pas directement répercutés.
Le fait que l'appareil soit temporairement affecté pendant le test n'est pas toujours une panne ; le critère d'acceptation est évalué par rapport à la classe de critères de performance.
Le rejet d’air est sensible à l’humidité et à la vitesse d’approche ; sa répétabilité est faible et la décharge par contact est préférée lorsque cela est possible.
Le contrôle ESD dans la fabrication (IEC 61340) est confondu avec l'immunité ESD du produit ; ce sont des problèmes différents.
Un test effectué sans faire fonctionner l'appareil ne révèle que des dommages permanents ; les troubles fonctionnels temporaires restent invisibles.

Structure du code

Publié par: IEC
Numéro de série: 61000
Partie: 4-2

Le dernier "4-2" est le numéro de section de la norme. Les chapitres organisent différentes couvertures de la même série ; Les exigences de la section écrite dans le cahier des charges sont appliquées.

Codes dans la bibliothèque sans année de sortie est conservé. La version actuelle évolue au fil du temps ; Si l'année est spécifiée dans votre spécification, cette version est prise comme base, si elle n'est pas spécifiée, la version la plus récente est appliquée.

Portée

Essai
Essais CEM / EMI
Tests CEM

Essais et services associés

Sur les 2 contenus qui référencent ce code, les 1 dont la page propre a été publiée sont listés ci-dessous.

Essai · 1

ESD – IEC 61000-4-2

Exigences techniques

Les textes standards sont la propriété de l'organisation concernée ; Les conditions de test, les échantillons et les critères d'acceptation ne peuvent pas être adaptés ici.

Fondement : L'énoncé du domaine d'application de l'IEC 61000-4-2 : décharge par contact et dans l'air et disposition de décharge indirecte (plan de couplage) ; l'homologue ISO 10605 pour les véhicules et la référence côté fabrication IEC 61340. Les niveaux et critères d'acceptation sont définis dans la norme produit.

Exigences techniques spécifiques à votre produit, une fois que nous en aurons clarifié le périmètre Au stade de l'offre partagé par écrit.

Autres parties de la même série

IEC 61000 figure également dans la bibliothèque avec les parties suivantes.

Normes connexes

Questions fréquentes sur IEC 61000-4-2

A quel niveau faut-il réaliser le test ?

Le niveau provient de la norme de votre produit. Les environnements résidentiels, les environnements industriels et les dispositifs médicaux prescrivent différents niveaux.

L'appareil s'est réinitialisé pendant le test : est-ce un échec ?

Cela dépend de la classe de critères de performance dans la norme de produit. Certaines classes acceptent l'auto-récupération, d'autres s'attendent à un fonctionnement ininterrompu.

Ce test est-il suffisant pour notre composant de véhicule ?

Ce n'est pas. Les applications automobiles utilisent la norme ISO 10605 ; la forme d'onde et les niveaux diffèrent.

Nous prenons des précautions ESD lors de la production : des tests de produits sont-ils toujours nécessaires ?

Oui. Les précautions de production protègent le composant lors de l'assemblage ; le test du produit s'adresse à l'utilisateur touchant l'appareil. Ce sont des problèmes différents.

Questions fréquentes

Cette norme est-elle obligatoire pour mon produit ?

L'obligation dépend du groupe de produits, du marché cible et de la réglementation applicable. Une fois que vous nous indiquez votre produit et votre marché, nous clarifions par écrit si cette norme est requise.

Combien de temps dure le processus d'essai ?

La durée dépend du champ d'application de la norme, du nombre d'échantillons et de la capacité disponible. La durée exacte est communiquée, avec les informations sur les échantillons et le périmètre, au stade du devis.

Réalisez-vous la certification selon cette norme ?

L'activité menée sous quel périmètre d'accréditation est confirmée séparément lors de la demande. Les informations de portée à jour sont publiées sur notre page institutionnelle.

Que se passe-t-il si la norme dont j'ai besoin n'est pas ici ?

La bibliothèque repose sur un inventaire en constante croissance. Si vous ne trouvez pas le code recherché, vous pouvez le transmettre via le formulaire de devis ; nous évaluerons le périmètre concerné et reviendrons vers vous.