道路車輛電氣/ 電子部件對靜電放電抗擾性的試驗方法新舊標準比對

胡德隆 劉桂秋 孟德安

山東省產品質量檢驗研究院 山東濟南 250102

2019 年6 月4 日，由中國汽車技術研究中心有限公司、蘇州泰思特電子科技有限公司、中國電子技術標準化研究院起草，國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會頒布，GB/T19951-2019 道路車輛電氣/電子部件對靜電放電抗擾性的試驗方法，代替GB/T19951-2005，新標準的實施日期為2020 年1 月1 日，本文通過對新舊版本進行比較，對新版本增加或修改的內容進行闡述，希望能為理解新版本提供一些參考和幫助。

1 新舊標準試驗條件比對

1.1 環境條件

舊版試驗條件為環境溫度23℃士5℃，相對濕度在30%～ 60%之間(推薦20℃和30%相對濕度)，新版的試驗條件為環境溫度25℃±10℃，相對濕度20%～60%，試驗條件更加廣泛。

1.2 發生器的特性

新版發生器增加了330Ω 放電電阻，它與2000Ω 的區別在于，2000Ω 模擬的是人體直接通過皮膚放電，330Ω 模擬的是人體通過金屬部分（例如鑰匙、工具等）放電，使用330Ω 電阻試驗要比使用2000Ω 電阻試驗更為嚴酷。

2 新舊標準試驗方法比對

2.1 空氣放電

舊版規定空氣放電端安裝在ESD 模擬器上，距離被試設備至少15mm，放電端垂直士15°對準放電位置，以速度不大于5mm/s 緩慢靠近直至放電。而新版規定空氣放電，接近的速度應為0．1m/s～0．5m/s，實際操作時ESD 發生器應盡可能快地接近DUT，直到放電發生或放電尖端接觸放電點，且不會損壞DUT 或發生器，因為放電電極的接近速度影響注入電流上升時間和幅度[1]。

2.2 間接放電

舊版對于間接放電沒有要求，而新版本對間接放電做了明確要求，具體如下，接觸放電應施加在DUT 每側的水平耦合板上（ESD脈沖應施加在水平耦合板的邊沿），DUT 放置在水平耦合板上，其表面應距水平耦合板上最近的放電點為0．1m，對HCP 的邊沿施加放電時，要調整DUT 的位置以保持其表面和水平耦合板的邊沿之間的距離為0．1m，如果DUT 安裝時直接與車身連接，試驗時將其直接放置在HCP 上進行，如安裝時不與車身連接，試驗時DUT與HCP 之間應放置絕緣墊。

DUT 與外圍設備連接，試驗線束的長度為1．5m～2．5m，部件之間最小距離為0．2m，試驗線束沿著HCP 的邊緣平行放置，距離HCP 的邊緣為0．1m，線束應捆扎并放置在絕緣塊上。發生器的放電回線應距DUT 和其它電纜至少0．2m，實驗桌應距離其它導電結構至少0．1m。所有的間接放電試驗點應施加放電50 次。對HCP的放電，連續單次放電之間的時間間隔應大于50ms，對HCP 進行放電時，當放電電極接觸HCP 邊緣，應和HCP 位于同一平面內。HCP 的水平平面不進行放電。

3 新舊標準試驗過程比對

3.1 模塊帶電模式

舊版規定了放電電容為330pF，每個試驗點放電間隔至少5s，空氣放電時，距離被試設備至少15mm，放電端垂直士15°對準放電位置，以速度不大于5mm/s 緩慢靠近直至放電。對于試驗布置沒有具體的要求，而新版明確規定放電電容為330pF 或150pF，電阻為330Ω，DUT 與外圍設備連接，試驗線束的長度為1．5m～2．5m，部件之間最小距離為0．2m，試驗線束沿著HCP 的邊緣平行放置，距離HCP 的邊緣為0．1m，線束應捆扎并放置在絕緣塊上。發生器的放電回線應距DUT 和其它電纜至少0．2m，實驗桌應距離其它導電結構至少0．1m。放電間隔至少1s，并要確保在下次放電前電荷消除[2]。

3.2 模塊不帶電模式

舊版規定直接接觸放電每個電壓等級下，至少6 次放電影響，每次放電后，被試設備的殘余電荷都應以下列順序用1MΩ 的電阻器短接泄地，空氣放電距離被試設備至少15mm，放電端垂直士15°對準放電位置，以速度不大于5mm/s 緩慢靠近直至放電。每次放電后，被試設備的殘余電荷都應以下列順序用1MΩ 的電阻器短接泄地，建議被測設備應至少能承受±4kV 的直接接觸放電而不損壞。新版規定對于不帶電模式要求接地線應包含2 個470kΩ的電阻，試驗如有要求，DUT 和HCP 之間應使用靜電耗散墊，發生器的放電回線應距DUT 和其它電纜至少0．2m，實驗桌應距離其它導電結構至少0．1m。放電間隔和試驗電壓按照帶電模式的測試要求進行測試。

3.3 整車測試

舊版規定放電模式只有空氣放電，以速度不大于5mm/s 緩慢靠近直至放電，對車內可觸及的點施加，采用330pF、2000Ω 放電端，對車外及進入車內過程中可方便觸及的放電點，采用150pF、2000Ω 放電端，每種電壓正負3 次，試驗間隔時間至少5s。

新版放電模式有空氣放電和接觸放電，對車內可觸及的點施加，發生器的電容為330pF，電阻為330Ω 或2kΩ，最大試驗電壓為15kV，對車外可觸及的點施加，發生器的電容為150pF，電阻為330Ω 或2kΩ，最大試驗電壓為25kV，另外規定了ESD 發生器放電回線的接法，對車內可觸及的部件，ESD 的放電回線應直接連接到車身的金屬接地上，對盡可在車外觸及的部件，ESD 發生器的放電回線應直接連接到車身的最近金屬接地上或直接連接到距離放電點最近的車輪下金屬板上[3]。

另外新標準還增加了一些內容，比如增加了對試驗場地的介紹，增加了附錄B 電流靶設計指南，附錄D 零部件放電試驗方法選擇指南，附錄E 零部件通電試驗的可選試驗布置和試驗程序的介紹等。

4 結語

在比對的過程中不難發現，新版標準與舊版的區別有很大不同，新版標準的內容更加詳細，里面的試驗內容也更加模擬實際，更能反映實際的狀況，它的實施對道路車輛電氣/電子部件對靜電放電抗擾性的試驗有重要影響，希望能夠為新版標準的應用提供一些參考和幫助。