【国家标准(GB)】 道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法

ICS33.100
中华人民共和国国家标准
GB/T19951—2005/ISO10605：2001道路车辆
静电放电产生的电骚扰
试验方法
Road vehicles-Test methods for electrical disturbances from electrostaticdischarge
(ISO10605:2001,IDT)
2005-10-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2006-04-01实施
GB/T19951—2005/ISO10605:2001前言
规范性引用文件
术语及定义
试验装置
电子模块试验规程（通电运行）5
整车试验规程
为包装搬运而规定的电子模块敏感度分类试验规程（不通电）7
附录A（规范性附录）静电放电模拟器的验证附录B（规范性附录）
功能失效模式严重程度分类和试验电压严酷程度等级·13
GB/T19951—2005/ISO10605:2001本标准等同采用IS010605：2001《道路车辆静电放电的电骊扰试验方法》进行制定。本标准与ISO10605：2001的主要差异如下：第2章中，原文引用文件是IEC61000-4-2：1995，本标准引用等同采用IEC61000-4-2:1995的我国标准：GB/T17626.2-1998。本标准附录A和附录B为规范性附录。本标准由国家发展和改革委员会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会和全国无线电干扰标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国汽车技术研究中心。本标准主要起草人：徐立、王玮敏。1范围
GB/T19951—2005/ISO10605:2001道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法
本标准规定了安装在道路车辆内的电子模块和系统的静电放电（ESD)的试验方法，包括在台架和整车两种状态下评价电子模块的程序。另外，本标准还规定了对包装搬运中模块的ESD敏感度分类试验规程，对静电放电试验模拟器的校准程序，以及针对ESD抗扰度的功能状态分类。本标准适用于所有道路车辆，不管它使用的是何种驱动系统（例如火花点火发动机，柴油发动机，电动机。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（idtIEC61000-4-2：1995)
IS(）7637-1道路车辆传导和耦合产生的电骚扰第1部分：定义和一般要求IS()7637-2道路车辆传导和耦合产生的电骚扰第2部分：沿电源线传输的电解变传导3术语及定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
electrostaticdischarge（ESD）静电放电
具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。3.2
humanESDmodel
人体ESD模型
用电容、电压和电阻来表征人体在汽车环境下作为静电电荷源的特性（见图1）注：图1定义了位于车内的乘员和车外人员的电容/阻抗参数。图1a)同样用于模块试验，图1b)同样用于敏感度分类。
a）乘员在乘客车内
b）人员从外部进人乘客车厢
图1人体ESD模型
GB/T19951-—2005/ISO10605.20013.3
接地平板groundplane
作为被试设备、ESD模拟器和辅助设备的公共参考电位的金属板或金属片（导电平面）。3.4
ESD模拟器ESDsimulator
模拟人体ESD模型的器具。
4试验装置
一般规定
用于检验被试设备的试验装置不应对ESD敏感。下列试验装置适用于本标准及附录A中描述的所有试验过程。4.2ESD模拟器
ESD模拟器应具有以下特性：
电压范围：-25kV~+25kv
电容：330pF±10%，150pF±10%（两个放电端）b)
电阻：20000±10%
上升沿时间：
直接接触，0.7ns~1ns(20负载时)空气放电，≤5ns(2a负载时）；放电端形状（见图2），根据GB/T17626.2。单位为毫米
ESD模拟器：
尖端。
a）空气放电
b）直接接触放电
放电开关(如真空继电器）应尽可能安装在靠近放电电极尖端的位置。图2ESD模拟器放电末端
GB/T19951-2005/ISO10605:2001模拟器应设计成在能量施加到被试设备前，放电电容能充电达到预期电压。ESD模拟器的结构应保证高压接地和仪器外壳接地是互相绝缘的。模拟器装置可以是任意一种商用类型。4.3接地平板
接地平板是一块金属薄片（黄铜等\），该金属薄片厚度应至少为1mm，且面积应至少为1m，并应保证其外沿超出被试设备投影轮廓的距离至少为100mm。接地平板与试验设施地相连，连接地线长度小于2m，宽度至少50mm。
4.4绝缘块
如果使用绝缘块，应采用洁净无吸湿性的材料制成。该绝缘块厚度为25土2.5mm，投影盖住被试设备且投影轮廓各边与被试设备的距离至少为20mm。4.5同轴标靶
ESD模拟器在验证过程中应使用GB/T17626.2—1998中描述的同轴标靶。附录A给出了ESD模拟器的验证过程。
4.6宽带衰减器
在进行附录A给出的ESD模拟器的验证过程中，如果需要，可在同轴标靶输出端接一个50Q，20 dB的宽带衰减器。
4.7模拟或数字测量设备
用于验证ESD模拟器的上升时间的测量设备，可以是最小有效单触发带宽为1GHz的模拟测量设备，或最小采样率为每秒4千兆采样点且单触发带宽至少为1GHz的数字测量设备，并且具备50输入阻抗。推荐使用法拉第笼分隔标靶和测量设备。4.8电压表
使用最小输人阻抗为100GO的电压表检验ESD模拟器的充电电压。4.9静电消耗材料
用静电消耗材料释放电荷（见7.2.2.1)。确保其投影能盖住被试设备的全部。其表面电阻系数应在每平方单位10'Q和10°α之间”。如果制造商要求，静电消耗材料应置于接地平板之上并且相连。5电子模块试验规程（通电运行）5.1一般规定
在试验前，先制定试验计划。内容包括确定接触面试验点，电子模块工作模式和任何不同于标准试验的特殊说明和变动。
在对被试设备进行放电试验之前，确保已经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序。
电子模块试验使用电容为330pF的放电端[图1a)]。5.2试验
5.2.1一般规定
试验中保持环境温度在23℃士5℃，相对湿度在30%~60%之间（推荐20℃和30%相对湿度），或者其他认可的条件，此时应在试验报告中记载。试验布置如图3所示。
1）如果使用铝材料，应注意铝的氧化性不要妨碍良好的接地连接。2）测量工作在一块任意尺寸[m，mm，（0.5m）\］的正方形金属板上进行。表面电阻系数定义如下：电流流过金属表面时，每单位长度下的直流电压降与每单位宽度下的表面电流的比率。换言之，表面电阻系数是正方形的两个对边间的电阻，与正方形的尺寸或尺寸的单位无关。表面电阻系数用欧姆每平方单位表示。GB/T19951—2005/ISO10605:2001见4.3和图3，用接地金属带连接ESD模拟器高压接地端与接地平板。把被试设备放置在接地平板上（见图3）。如果被试设备是安装在底盘上的电子模块，则将其直接放置在接地平板上并使它们相连。如果电子模块正常安装时是与地绝缘的，试验时电子模块与接地平板间布置绝缘块（见4.4）。把电子模块的所有电源端子与电源相连，并给相关其他端子提供必要的输人信号以使被试设备处于其工作模式下。ESD电源，
ESD模拟器：
动作执行器：
电池：
接地带：
绝缘块（如果需要）：
被试设备，
接地平板。
图3电子模块ESD测试布重（通电运行）确保被试设备至少工作于待机运行模式。对车内各暴露于表面的把手、按键、开关等操纵件，或车内乘员容易触及的表面进行试验。试验电压应为附录B规定的各电压等级，或试验计划特别规定的电压，按照5.2.2和5.2.3进行试验。各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电，放电间隔最少5s。在每种电压等级下，设备的放电试验点先承受一种极性的放电试验，再承受反极性的放电试验。在每连续3次放电试验期间和之后，检验被试设备是否符合所有使用功能的要求。5.2.2直接接触放电
直接接触放电端[见图2b)安装在ESD模拟器上，并对可触及的放电点直接接触放电试验，试验电压采用表B.1规定的接触放电电压等级。5.2.3空气放电
空气放电端［见图2a)安装在ESD模拟器上，距离被试设备至少15mm。放电端垂直（士15°)对准GB/T19951—2005/IS010605:2001放电位置，以速度不大于5mm/s缓慢靠近，直至放电。按照表B.1中空气放电电压等级测试各点。如无放电产生，则继续移动放电端直至放电端与放电点接触。如仍无放电产生，则此位置及此电压等级下的试验停止。
5.3要求
被试设备的功能状态应与附录B规定的一致。5.4试验报告下载标准就来标准下载网
在试验报告中记录所有相关信息，试验条件和试验偏离情况（视觉的，听觉的，失效的等）。6整车试验规程
6.1—般规定
在试验前，先制定试验计划。内容包括确定接触面试验点及其相应的试验等级，车辆的工作模式，诸如主动驾驶，怠速，定速巡航，以及对于标准试验而言的任何特殊说明和变动。在对车辆进行放电试验之前，确保已经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序。
放电试验点至少应包括乘客车厢内的乘员能触及的全部电器开关和控制器件，还应包括车辆正常操作使用的按钮、拉杆、手柄。标准试验流程中，车辆的发动机运行在主动驾驶或怠速下。如果试验流程涉及到使用测功机以某种路面速度行驶的试验系统（如巡航控制），应在试验计划中规定车速。6.2试验
将ESD模拟器接地电缆与乘客车厢内的车身部分电气连接（见图4）。建议连接到金属座椅调节轨道或底盘上。
在乘客车厢内各试验点处.用空气放电的方法（见5.2.3)模拟真实的ESD活动。模拟器充分充电后，以不大于5mm/s的速度缓慢接近放电点，直至产生放电。被试设备；
2ESD模拟器。
图4整车ESD试验布置
GB/T19951—2005/ISO10605:2001使用330pF、2000a放电端，4kV、8kV和15kV电压，对车内可触及的全部放电点进行试验。另外，使用150pF、2000Q放电端，25kV电压，对站在车外（此时人体等效电容减小）及进人车内过程中可方便触及的放电点进行试验，如前照灯开关，点火开关。各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电，放电间隔至少5s。试验参数见表B.2。
在每种电压等级下，整车的全部放电试验点应先承受一种极性的放电试验，再承受反极性的放电试验。
试验期间运行各系统，如加热器控制，空调控制，收音机控制，数显等，以确定其响应。6.3要求
被试设备的功能状态应与附录B规定的一致。6.4试验报告
在试验报告中记录相关试验车辆信息，试验条件和与正常车辆工况相偏的情况（视觉的，听觉的，失效的等）。
7为包装搬运而规定的电子模块敏感度分类试验规程（不通电）7.1一般规定
在试验前，先制定试验计划。内容包括确定接触面试验点，电子模块工作模式，被试模块数量和任何不同于标准试验的特殊说明和变动。在对被试设备放电试验之前，确保已经在规定的验证周期内执行了附录A规定的ESD模拟器放电验证程序。
ESD敏感设备的包装箱和ESD敏感设备自身（如果需要）应有清楚的、标准的ESD警告标示。本试验中，ESD模拟器应配置150pF的放电端[见图1b)]。试验中保持环境温度在23℃士5℃，相对湿度在30%～60%之间（推荐20℃和30%相对湿度），或者其他认可的条件，此时应在试验报告中记载。7.2试验
7.2.1全部功能试验
在实施ESD之前，需进行被试设备的全部功能试验（检查上升时间，漏电电流等）。被试设备的功能状态应符合A类(见附录B)。
7.2.2ESD试验
7.2.2.1—般规定
被试设备不通电。根据图5进行试验布置。用接地（带）线连接ESD模拟器高压接地端与接地平板（4，3描述）。把被试设备安放在4.9描述的静电消耗材料上，以便释放（被试设备）机架积聚的电荷。有步骤地对被试设备施加表B.3列出的试验电压。对被试设备搬运时容易触及的（但不限于）连接管脚、壳体、按钮、开关显示、容器螺母和开口施加ESD。此过程应包括搬运时易触及的凹形连接管脚。用横截面积在0.5mm2和2mm，长度不大于25mm的绝缘实心金属丝引出凹形连接管脚。注：外壳搭铁，凹形管脚且手指不易触及的模块不必进行本试验。如果一个接插件内有多个管脚，引出的导线拥挤在一起，以至于对特定导线的放电变得十分困难。此时，应使用多个接插件以减少每个接头内导线的数量。分开评价每个接头的结构。6
1-—模拟器电源；
ESD模拟器；
3--1Ma静电消耗电阻：
接地带：
被试设备；
静电消耗材料：
接地平板（如果静电消耗材料的生产厂家要求）。见7.2.2.2和7.2.2.3。
GB/T19951—2005/ISO10605:2001图5电子模块的包装撤运敏感度分类试验布置7.2. 2. 2
直接接触放电
ESD模拟器应使用表B.3规定的直接接触放电电压和图2b)规定的直接接触放电端，对选择的放电点进行直接接触放电试验。每次对被试设备放电之后，被试设备的残余电荷都应以下列顺序用1MQ电阻器（见图5)短接泄地：
a）放电位置与地之间；
b）被试设备接地点与地之间。
针对每个试验点，在每种电压等级下，施加至少6次放电影响：3次正极性，3次负极性。7.2.2.3空气放电
ESD模拟器应使用图2a)所示空气放电端，对各放电点施加表B.3规定的空气放电电压。ESD模拟器放电端距离被试设备至少15mm。放电端垂直（士15)）对准放电位置，以速度不大于5mm/s缓慢靠近，直至放电。每次对被试设备放电之后，被试设备的残余电荷都应以下列顺序用1Mα电阻器（见图5）短接泄地：
a）放电位置与地之间：
b）被试设备接地点与地之间。
GB/T19951—2005/ISO10605:2001针对每个试验点，在每种电压等级下，施加至少6次放电影响：3次正极性，3次负极性。如无放电产生，则继续移动探头直至模拟器放电端与放电点接触。如仍无放电产生，则此位置及此电压等级下的试验停止。
对不可触及（无接头型）的试验点进行试验时，应缓慢移动放电端足够接近目标以便产生放电。应考虑到存在ESD模拟器放电端不能直接触及的试验点的情况。7.3要求
对被试设备的所有试验点，以规定的正极性和负极性电压等级进行放电试验之后，被试设备应进行全部可用的功能试验，其功能状态应与附录B规定的一致。建议被试设备应至少能承受土4kV的直接接触放电而不损坏，否则该产品在搬运中很难避免ESD损坏。
7.4试验报告
在试验报告中记录相关试验信息，包括任何特殊的试验条件和性能偏离情况。A.1一般规定
附录A
（规范性附录）
静电放电模拟器的验证
GB/T19951-2005/1S010605:2001本附录规定了验证ESD模拟器操作的试验方法。该ESD模拟器用于汽车电子模块和系统的试验。
本附录规定了两种验证程序，均用到两种放电端。方法A.2应至少每年执行1次，建议当ESD模拟器频繁使用时增加验证频次；方法A.3应按实验室或客户规定的时间间隔执行。A.2验证程序
A.2.1试验布置
使用图A.1和图A.2（示意图）的试验布置。注：图A.1中使用了一个20dB衰减器。模拟器电源：
2--ESD模拟器；
3--同轴标靶；
示波器：
接地（带）线：
双层屏蔽同轴电缆；
20dB衰减器（可选）：
一接地平板。
图A.1ESD模拟器验证布置
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