TCN 68-207:2002 pps

tcn 68 - 207: 2002 ph−¬ng ph¸p ®o vµ thö Testing and measurement techniques ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) Electrostatic discharge immunity T−¬ng thÝch ®iÖn tõ (EMC) miÔn nhiÔm ®èi víi hiÖn t−îng phãng tÜnh ®iÖn 68 20 2002 2 mục lục Lời nói đầu 4 1. Phạm vi 5 2. Tài liệu tham chiếu chuẩn 6 3. Những vấn đề chung 6 4. Định nghĩa 6 5. Các mức thử 8 6. Máy phát tín hiệu thử 8 6.1 Các đặc tính và chất lợng của máy phát ESD 9 6.2 Kiểm tra các đặc tính của máy phát ESD 10 7. Phép thử 11 7.1 Cấu hình để thực hiện phép thử trong phòng thí nghiệm 11 7.2 Cấu hình cho các phép thử sau khi lắp đặt 13 8. Thủ tục thực hiện phép thử 13 9. Kết quả phép thử và biên bản thử nghiệm 27 Phụ lục A (Tham khảo): Các thông tin giải thích bổ sung 29 Phụ lục B (Tham khảo): Cấu trúc chi tiết của bộ cảm biến dòng 29 68 20 2002 3 contents Foreword 35 1. Scope 36 2. Normative references 36 3. General 36 4. Definitions 36 5. Test levels 38 6. Test generator 38 6.1 Characteristics and performance of the ESD generator 39 6.2 Verification of the characteristics of the ESD generator 40 7. Test set-up 41 7.1 Test set-up for tests performed in laboratories 41 7.2 Test set-up for post-installation tests 43 8. Test procedure 43 9. Test results and test report 46 Annex A (Informative): Explanatory notes 53 Annex B (Informative): Constructional details 58 68 20 2002 4 Lời nói đầu Tiêu chuẩn TCN 68 - 207: 2002 Tơng thích điện từ (EMC) - Miễn nhiễm đối với hiện tợng phóng tĩnh điện - Phơng pháp đo và thử đợc xây dựng trên cơ sở chấp thuận áp dụng nguyên vẹn các yêu cầu kỹ thuật trong tiêu chuẩn IEC 61000-4-2: 1999 nhng có bổ sung một số điểm trong phần phạm vi áp dụng để phù hợp với điều kiện áp dụng tại Việt Nam. Tiêu chuẩn TCN 68 - 207: 2002 do Viện khoa học Kỹ thuật Bu điện (RIPT) biên soạn theo đề nghị của Vụ Khoa học - Công nghệ và đợc Bộ Bu chính, Viễn thông ban hành theo Quyết định số 28/2002/QĐ-BBCVT ngày 18/12/2002. Tiêu chuẩn TCN 68 - 207: 2002 đợc ban hành dới dạng song ngữ (tiếng Việt và tiếng Anh). Trong trờng hợp có tranh chấp về cách hiểu do biên dịch, bản tiếng Việt đợc áp dụng. Vụ Khoa học - Công Nghệ 68 20 2002 5 Tơng thích điện từ (EMC) miễn nhiễm đối với hiện tợng phóng tĩnh điện phơng pháp đo và thử (Ban hành kèm theo Quyết định số 28/2002/QĐ-BBCVT ngày 18/12/2002 của Bộ trởng Bộ Bu chính, Viễn thông) . Phạm vi Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu về miễn nhiễm và phơng pháp thử cho các thiết bị điện, điện tử đối với hiện tợng phóng tĩnh điện trực tiếp từ ngời khai thác sử dụng và từ các đối tợng kề bên. Ngoài ra, tiêu chuẩn này còn xác định các mức thử tơng ứng với các điều kiện lắp đặt, điều kiện môi trờng khác nhau và các thủ tục thực hiện phép thử. Mục đích của tiêu chuẩn này là đa ra một qui định chung, có khả năng tái tạo lại trong việc đánh giá chất lợng của thiết bị điện, điện tử khi phải chịu ảnh hởng của các hiện tợng phóng tĩnh điện. Tiêu chuẩn này bao gồm cả trờng hợp phóng tĩnh điện từ ngời khai thác sử dụng tới các đối tợng kề bên thiết bị đợc kiểm tra. Tiêu chuẩn này qui định: - Dạng sóng danh định của dòng phóng; - Các mức thử; - Thiết bị thử; - Thiết lập cấu hình phép thử; - Thủ tục thực hiện phép thử. Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu kỹ thuật đối với các phép thử đợc thực hiện trong phòng thí nghiệm và các phép thử sau khi lắp đặt tại vị trí lắp đặt sau cùng của thiết bị. Tiêu chuẩn này không qui định các phép thử để áp dụng cho hệ thống hay thiết bị cụ thể nào. Mục đích chính là đa ra một tiêu chuẩn cơ bản chung cho các cơ quan quản lý chất lợng thiết bị điện, điện tử. Chú ý - Tiêu chuẩn này áp dụng cho các thiết bị viễn thông. 2. Tài liệu tham chiếu chuẩn [1] IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electromagnetic compatibility. 68 20 2002 6 [2] IEC 60068-1: 1988, Environmental testing - Part 1: General and guidance. . Những vấn đề chung Tiêu chuẩn này liên quan đến các thiết bị, hệ thống, các hệ thống phụ hay các thiết bị ngoại vi phải chịu ảnh hởng của hiện tợng phóng tĩnh điện trong điều kiện môi trờng, điều kiện lắp đặt của thiết bị hay hệ thống đó, ví dụ nh độ ẩm tơng đối thấp, sử dụng thảm có điện dẫn thấp (sợi nhân tạo), vỏ bọc nhựa, Các phép thử trong tiêu chuẩn này chỉ là những bớc đầu trong việc hớng dẫn sử dụng các phép thử thông thờng để đánh giá định tính chất lợng của các thiết bị viễn thông nh đã đợc đề cập trong phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này. 4. Định nghĩa Các định nghĩa dới đây đợc áp dụng và có thể áp dụng trong lĩnh vực phóng tĩnh điện. 4.1 Suy giảm (chất lợng) Suy giảm chất lợng là sự giảm sút không mong muốn về chất lợng làm việc của bất kỳ dụng cụ, thiết bị hay hệ thống nào so với chất lợng đã đợc qui định của nó. Chú ý - Thuật ngữ "suy giảm" có thể áp dụng cho sai hỏng tạm thời hoặc lâu dài. 4.2 Tơng thích điện từ (EMC) Tơng thích điện từ (EMC) là khả năng của một thiết bị hoặc hệ thống làm việc bình thờng (phù hợp với chỉ tiêu kỹ thuật) trong môi trờng điện từ của nó và không tạo ra nhiễu điện từ quá mức chịu đựng đối với bất kỳ thiết bị, hệ thống nào trong môi trờng đó. 4.3 Vật liệu chống tĩnh điện Vật liệu chống tĩnh điện là loại vật liệu có các thuộc tính giảm thiểu sự tích điện khi đợc chà sát hoặc khi bị phân tách với các vật liệu cùng loại hoặc tơng tự khác. 4.4 Tụ điện tích trữ năng lợng Tụ điện tích trữ năng lợng là tụ điện của máy phóng tĩnh điện (thay thế điện dung của cơ thể con ngời) đợc nạp điện tới giá trị điện áp thử. Nó có thể là một thành phần riêng biệt hoặc là một điện dung phân tán. 68 20 2002 7 4.5 ESD Phóng tĩnh điện. 4.6 EUT Thiết bị đợc kiểm tra. 4.7 Mặt đất chuẩn Mặt đất chuẩn là một mặt phẳng dẫn điện mà thế năng của nó đợc sử dụng nh một chuẩn chung. 4.8 Mặt phẳng ghép Mặt phẳng ghép là một tấm hoặc một miếng kim loại (để phóng điện vào đó) đợc sử dụng để mô phỏng sự phóng tĩnh điện vào các đối tợng kề bên EUT. HCP: mặt phẳng ghép ngang. VCP: mặt phẳng ghép đứng. 4.9 Thời gian giữ Thời gian giữ là khoảng thời gian, trong đó, mức giảm điện áp thử do dòng rò gây nên không lớn hơn 10% giá trị điện áp trớc khi phóng điện. 4.10 Phóng tĩnh điện (ESD) Phóng tĩnh điện là sự truyền điện giữa các vật thể có thế năng tĩnh điện khác nhau ở gần nhau hoặc qua tiếp xúc trực tiếp. 4.11 Miễn nhiễm (đối với nhiễu) Miễn nhiễm là khả năng của một dụng cụ, thiết bị hoặc một hệ thống hoạt động không bị suy giảm chất lợng khi có nhiễu điện từ. 4.12 Phơng pháp phóng điện tiếp xúc Phóng điện tiếp xúc là một phơng pháp thử, trong đó điện cực phóng của máy phát tín hiệu thử tiếp xúc với EUT và sự phóng điện đợc kích hoạt bằng công tắc phóng trong máy phát tín hiệu thử. 4.13 Phơng pháp phóng điện qua không khí Phóng điện qua không khí là một phơng pháp thử, trong đó điện cực phóng của máy phát tín hiệu thử đợc đặt gần EUT và sự phóng điện đợc kích hoạt bằng một tia lửa điện tới EUT. 68 20 2002 8 4.14 Tác động trực tiếp Tác động trực tiếp là thực hiện phóng điện trực tiếp vào EUT. 4.15 Tác động gián tiếp Tác động gián tiếp là thực hiện phóng điện vào một mặt phẳng ghép đợc đặt gần EUT và mô phỏng sự phóng điện từ cơ thể con ngời tới các đối tợng kề bên EUT. . Các mức thử Các mức thử trong bảng 1 đợc khuyến nghị u tiên áp dụng cho các phép thử ESD. Đồng thời, phép thử cũng phải thoả mãn ở các mức thấp hơn mức đã cho trong bảng 1. Bảng 1: Các mức thử 1a - Phóng điện tiếp xúc 1b - Phóng điện qua không khí Mức Điện áp thử, kV Mức Điện áp thử, kV 1 2 3 4 x 1) 2 4 6 8 đặc biệt 1 2 3 4 x 1) 2 4 8 15 đặc biệt 1) x là một mức để mở. Mức này phải đợc xác định trong chỉ tiêu kỹ thuật thiết bị. Nếu điện áp thử cao hơn mức điện áp đã đợc xác định này, thì có thể cần các thiết bị thử đặc biệt. Các chi tiết các liên quan đến các tham số khác nhau ảnh hởng tới mức điện áp mà cơ thể con ngời có thể tích luỹ đợc cho trong mục A.2 phụ lục A. Mục A.4 là các ví dụ về việc áp dụng các mức thử tơng ứng với các loại môi trờng khác nhau (khi lắp đặt). Phóng điện tiếp xúc là phơng pháp thử đợc u tiên áp dụng. Phóng điện qua không khí đợc áp dụng khi không thể áp dụng đợc phơng pháp phóng điện tiếp xúc. Mức điện áp thử cho mỗi phơng pháp thử đợc cho trong bảng 1a và 1b. Mức điện áp thử khác nhau đối với mỗi phơng pháp thử là do sự khác nhau về phơng pháp thực hiện phép thử. Điều này không ngụ ý là để đảm bảo sự khắc nghiệt nh nhau giữa hai phơng pháp thử. Các thông tin thêm cho trong mục A.3, A.4 và A.5 của phụ lục A. 6. Máy phát tín hiệu thử Máy phát tín hiệu thử phải bao gồm (trong các phần chính của nó): 68 20 2002 9 - Điện trở nạp, R c ; - Tụ điện tích trữ năng lợng, C s ; - Điên dung phân tán, C d ; - Điện trở phóng điện, R d ; - Đồng hồ chỉ thị điện áp; - Công tắc phóng điện; - Các đầu phóng có thể thay đổi đợc của điện cực phóng điện (xem hình 4); - Cáp hồi tiếp phóng điện; - Khối cấp nguồn. Trong hình 1 là sơ đồ đơn giản của một máy phát ESD. Máy phát tín hiệu thử phải đáp ứng đợc các yêu cầu trong mục 6.1 và 6.2. 6.1 Các đặc tính và chất lợng của máy phát ESD Các chỉ tiêu kỹ thuật: - Điện dung tích trữ năng lợng (C s + C d ): 150 pF 10%; - Điện trở phóng điện (R d ): 330 10%; - Điện trở nạp (R c ): từ 50 đến 100 M; - Điện áp ra (xem chú ý 1): . tới 8 kV (danh định) đối với phóng điện tiếp xúc; . tới 15 kV (danh định) đối với phóng điện qua không khí; - Dung sai của đồng hồ chỉ thị điện áp ra: 5%; - Cực tính của điện áp ra: âm hoặc dơng (có thể chuyển đợc); - Thời gian giữ: ít nhất 5 giây; - Phóng điện, chế độ làm việc (xem chú ý 2): phóng điện đơn (thời gian giữa các lần phóng điện liên tiếp ít nhất là 1 giây); - Dạng sóng của dòng phóng: xem mục 6.2. Chú ý 1 - Điện áp hở mạch đợc đo tại tụ điện tích trữ năng lợng. Chú ý 2 - Máy phát tín hiệu thử nên có khả làm việc với tốc độ lặp ít nhất là 20 lần phóng điện mỗi giây cho mục đích thử khảo sát trớc. 68 20 2002 10 Máy phát ESD phải có khả năng phòng ngừa việc tạo ra nhiễu phát xạ và nhiễu dẫn không mong muốn (dạng xung hoặc dạng liên tục) để không gây nhiễu EUT hoặc các thiết bị thử phụ trợ do các ảnh hởng ký sinh. Tụ điện tích trữ năng lợng, điện trở phóng điện và công tắc phóng điện phải đợc đặt gần điện cực phóng điện (gần nhất có thể). Kích thớc của đầu phóng điện cho trong hình 4. Đối với phơng pháp phóng điện qua không khí, có thể sử dụng máy phát cùng loại nhng phải đóng công tắc phóng điện. Máy phát phải khớp với đầu phóng điện nh đợc mô tả trong hình 4. Thông thờng, cáp hồi tiếp phóng điện của máy phát tín hiệu thử phải có độ dài 2 m và phải đợc chế tạo sao cho để máy phát đáp ứng đợc chỉ tiêu về dạng sóng của tín hiệu thử. Trong phép thử ESD, cáp hồi tiếp phóng điện phải đợc cách ly thoả đáng để phòng ngừa sự rò rỉ dòng phóng vào cơ thể con ngời và các mặt dẫn khác ngoài đầu cuối của nó. Trong trờng hợp độ dài 2 m của cáp hồi tiếp phóng điện không đáp ứng đợc cấu hình phép thử (ví dụ: do EUT quá cao), thì có thể sử dụng cáp dài hơn nhng không đợc vợt quá 3 m và phải kiểm tra sự phù hợp của đặc tính dạng sóng đầu ra. 6.2 Kiểm tra các đặc tính của máy phát ESD Để so sánh đợc kết quả thử nghiệm từ các máy phát tín hiệu thử khác nhau, thì phải kiểm tra các đặc tính cho trong bảng 2 (sử dụng cáp hồi tiếp phóng điện đợc dùng khi thực hiện phép thử). Bảng 2: Các tham số về dạng sóng Mức Điện áp chỉ thị (kV) Đỉnh đầu tiên của dòng phóng 10% (A) Thời gian tăng t r (ns) Dòng tại 30 ns ( 30%) (A) Dòng tại 60ns ( 30%) (A) 1 2 3 4 2 4 6 8 7,5 15,0 22,5 30,0 0,7ữ 1 0,7ữ 1 0,7ữ 1 0,7ữ 1 4 8 12 16 2 4 6 8 Dạng sóng của dòng điện đầu ra của máy phát ESD trong khi kiểm tra phải phù hợp với hình 3. Giá trị các đặc tính của dòng phóng phải đợc kiểm tra bằng thiết bị đo có độ rộng băng tần là 1000 MHz. [...]... bạc dày 1mm Hình B.7 34 68 20 2002 EWORD The technical standard TCN 68 - 207: 2002 ElectroMagnetic compatibility (EMC) - Electrostatic discharge immunity - Testing and measurement techniques is based on IEC 61000-4-2 (05/1999) A few of amendaments have been made to the scope to suit the specific application in Vietnam The technical standard TCN 68 - 207: 2002 is drafted by Research Institute of Posts... Science & Technology of Ministry of Post and Telematics The Technical standard is adopted by the Decision No 28/2002/QD-BBCVT of the Minister of Posts and Telematics dated 18/12/2002 The technical standard TCN 68 - 207: 2002 is issued in a bilingual document (Vietnamese version and English version) In cases of interpretation disputes, Vietnamese version is applied Department of Science & Technology 35 68 . tcn 68 - 207: 2002 ph−¬ng ph¸p ®o vµ thö Testing and measurement techniques ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY. Constructional details 58 68 20 2002 4 Lời nói đầu Tiêu chuẩn TCN 68 - 207: 2002 Tơng thích điện từ (EMC) - Miễn nhiễm đối với hiện tợng phóng tĩnh điện - Phơng. số điểm trong phần phạm vi áp dụng để phù hợp với điều kiện áp dụng tại Việt Nam. Tiêu chuẩn TCN 68 - 207: 2002 do Viện khoa học Kỹ thuật Bu điện (RIPT) biên soạn theo đề nghị của Vụ Khoa