【導(dǎo)讀】ESD測(cè)試分為兩種模式，接觸放電 (contact discharge) 和空氣放電 (air discharge) ，兩者都是由ESD generator產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波形和能量，然后通過(guò)ESD gun施加到DUT上來(lái)進(jìn)行測(cè)試的。
讓我們繼續(xù)上次的話題 Let's go！
1. ESD測(cè)試
ESD可能會(huì)發(fā)生在車(chē)輛安裝和維修時(shí)CAN連接器的手動(dòng)插拔，以及車(chē)輛在行駛過(guò)程中，電路噪聲耦合到CAN總線等情況，具體取決于CAN總線在車(chē)輛內(nèi)部的位置以及排布情況。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要參考ISO 10605和IEC 61000-4-2, ISO 10605中詳細(xì)描述了汽車(chē)環(huán)境中ESD測(cè)試的設(shè)備，條件以及判定標(biāo)準(zhǔn)：
(1) DUT（被測(cè)物體）
(2) ESD gun（靜電槍?zhuān)?/p>
(3) ESD generator（靜電發(fā)生器）
(4) ESD GND（接地）
另外，大家所熟知的IEC 61000-4-2雖然涵蓋的是除汽車(chē)以外的其他行業(yè)，但它仍可作為汽車(chē)行業(yè)ESD測(cè)試的參考標(biāo)準(zhǔn)。
ESD測(cè)試分為兩種模式，接觸放電 (contact discharge) 和空氣放電 (air discharge) ，兩者都是由ESD generator產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波形和能量，然后通過(guò)ESD gun施加到DUT上來(lái)進(jìn)行測(cè)試的。
Contact discharge（接觸放電）：ESD gun需直接接觸到DUT后，再放電進(jìn)行測(cè)試。接觸放電需使用如下圖的槍頭，頭部是尖尖的，方便直接接觸到DUT。
Air discharge（空氣放電）：ESD gun以恒定的速度接近DUT，在未直接接觸到DUT時(shí)通過(guò)空氣放電進(jìn)行測(cè)試。空氣放電需使用如下圖的槍頭，頭部比較圓潤(rùn)，方便在接近DUT的過(guò)程中放電。
ESD gun的模型如下圖所示，先通過(guò)高壓給電容C充電，然后切換開(kāi)關(guān)，電容C通過(guò)電阻R給DUT放電來(lái)進(jìn)行測(cè)試。
很顯而易見(jiàn)的是，ESD測(cè)試的嚴(yán)苛程度取決于RC網(wǎng)絡(luò)。因此，ISO 10605標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)產(chǎn)品在車(chē)輛中不用的使用場(chǎng)景，定義了不同的RC網(wǎng)絡(luò)。在下表中，RC網(wǎng)絡(luò)按照嚴(yán)苛程度進(jìn)行了排名（排名越高，代表越嚴(yán)苛）：
不同的產(chǎn)品需要按照不同的使用場(chǎng)景，選擇相對(duì)應(yīng)的RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行ESD測(cè)試。
2. 快速瞬態(tài)脈沖測(cè)試
這個(gè)測(cè)試是模擬由于電池總線上繼電器打開(kāi)或關(guān)閉過(guò)程中的彈跳而產(chǎn)生的的電壓瞬變，這些電壓瞬變會(huì)被耦合到CAN總線上。測(cè)試波形如下圖所示：
pulse 3a是負(fù)向的脈沖；pulse 3b是正向的脈沖。這項(xiàng)測(cè)試一共有4個(gè)等級(jí)，Level I, II, III, IV區(qū)別是Us的值不同，上圖是最嚴(yán)格的Level IV的測(cè)試條件，測(cè)試時(shí)間一般為10分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)任何異常或損壞。
3. 慢速瞬態(tài)脈沖測(cè)試
這個(gè)測(cè)試中對(duì)Us的定義比較復(fù)雜，所以單列了一個(gè)表格如下：
- DCC: Direct capacitive coupling（直接電容耦合）
- ICC: Inductive coupling clamp（電感耦合鉗）
DCC和ICC是兩種不同的測(cè)試方法，所以對(duì)應(yīng)不同的Us電壓。其實(shí)pulse 3a/3b也同樣有DCC和ICC這兩種測(cè)試方法，只不過(guò)對(duì)應(yīng)的Us測(cè)試電壓是相同的，所以不用做區(qū)分。這項(xiàng)測(cè)試同樣也有4個(gè)級(jí)別，Level I,II,III,IV區(qū)別是Us的值不同，上圖是最嚴(yán)格的Level IV的測(cè)試條件，測(cè)試時(shí)間一般為5分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)任何異常或損壞。
4. 穩(wěn)壓器故障 (ISO 16750-2)
這個(gè)測(cè)試模擬的是當(dāng)車(chē)輛發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器發(fā)生故障時(shí)，電源線產(chǎn)生超過(guò)正常工作的電壓，這個(gè)電壓可能會(huì)被耦合或者直接搭接到CAN總線上。ISO 16750-2中對(duì)這個(gè)測(cè)試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)任何異常或損壞。
5. 搭接啟動(dòng) (ISO 16750-2)
這個(gè)測(cè)試僅針對(duì)12V乘用車(chē)，模擬使用24V商用車(chē)的電池（或者24V的備用電源）來(lái)啟動(dòng)12V乘用車(chē)時(shí)的場(chǎng)景。此時(shí)車(chē)上所有ECU需要承受24V的高電壓，并且該電壓會(huì)耦合或者直接搭接到CAN總線上。測(cè)試示意圖如下：
ISO 16750-2中對(duì)這個(gè)測(cè)試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)任何異常或損壞。
6. 反向電壓 (ISO 16750)
在車(chē)輛維修，備用電源啟動(dòng)車(chē)輛，給車(chē)輛更換新電池等場(chǎng)景下，可能會(huì)因?yàn)槿藶榈氖韬龆l(fā)生電池接反的錯(cuò)誤。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的就是這種異常情況，并且該異常電壓會(huì)耦合或者直接搭接到CAN總線上。測(cè)試示意圖如下：
ISO 16750中對(duì)這個(gè)測(cè)試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)任何異常或損壞。OK, 這期把所有測(cè)試相關(guān)的內(nèi)容都梳理完了，由于文字和圖片的內(nèi)容太多，TVS的選型只能再放到下期了。To be continue......
文章來(lái)源：Littelfuse
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