Đang tải... (xem toàn văn)
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909-4-2:2015 qui định các yêu cầu về miễn nhiễm và phương pháp thử cho các thiết bị điện, điện tử đối với hiện tượng phóng tĩnh điện trực tiếp từ người khai thác sử dụng và từ các đối tượng kề bên. Ngoài ra, tiêu chuẩn này còn xác định các mức thử tương ứng với các điều kiện lắp đặt, điều kiện môi trường khác nhau và các thủ tục thực hiện phép thử.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7909-4-2:2015 ISO 61000-4-2:2008 TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-2: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - THỬ MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI HIỆN TƯỢNG PHÓNG TĨNH ĐIỆN Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge immunity test Lời nói đầu TCVN 7909-4-2 : 2015 xây dựng sở rà soát, cập nhật tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 82414-2 : 2009 "Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-2 : Phương pháp đo thử - Miễn nhiễm tượng phóng tĩnh điện" TCVN 7909-4-2 : 2015 hoàn toàn tương đương IEC 61000-4-2 : 2008 TCVN 7909-4-2 : 2015 Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện biên soạn, Bộ Thông tin truyền thông đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-2: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - THỬ MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI HIỆN TƯỢNG PHÓNG TĨNH ĐIỆN Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-2: Testing and measurement techniques Electrostatic discharge immunity test Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định yêu cầu miễn nhiễm phương pháp thử cho thiết bị điện, điện tử tượng phóng tĩnh điện trực tiếp từ người khai thác sử dụng từ đối tượng kề bên Ngoài ra, tiêu chuẩn xác định mức thử tương ứng với điều kiện lắp đặt, điều kiện môi trường khác thủ tục thực phép thử Mục đích tiêu chuẩn đưa qui định chung, có khả tái tạo lại việc đánh giá chất lượng thiết bị điện, điện tử phải chịu ảnh hưởng tượng phóng tĩnh điện Tiêu chuẩn bao gồm trường hợp phóng tĩnh điện từ người khai thác sử dụng tới đối tượng kề bên thiết bị kiểm tra Tiêu chuẩn qui định: - Dạng sóng danh định dòng phóng; - Các mức thử; - Thiết bị thử; - Thiết lập cấu hình thử; - Quy trình thử Tiêu chuẩn qui định yêu cầu kỹ thuật phép thử thực phòng thử nghiệm phép thử sau lắp đặt vị trí lắp đặt sau thiết bị Tiêu chuẩn không qui định phép thử để áp dụng cho hệ thống hay thiết bị cụ thể Mục đích tiêu chuẩn đưa tiêu chuẩn chung để lựa chọn phép thử mức thử phù hợp áp dụng cho thiết bị Để không cản trở việc thực phối hợp tiêu chuẩn hóa, người sử dụng nhà sản xuất khuyến cáo quan tâm, chấp nhận phép thử miễn nhiễm liên quan quy định tiêu chuẩn Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tiêu chuẩn viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) [1] IEC 60050(161): 1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electromagnetic compatibility (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Chương 161: Tương thích điện từ) [2] IEC 60068-1:1988, Environmental testing - Part 1: General and guidance (Thử nghiệm môi trường - Phần 1: Quy định chung hướng dẫn) Quy định chung Tiêu chuẩn liên quan đến thiết bị, hệ thống, hệ thống phụ hay thiết bị ngoại vi phải chịu ảnh hưởng tượng phóng tĩnh điện điều kiện môi trường, điều kiện lắp đặt thiết bị hay hệ thống đó, ví dụ độ ẩm tương đối thấp, sử dụng thảm có điện dẫn thấp (sợi nhân tạo), vỏ bọc nhựa Các thiết bị phân loại tiêu chuẩn thiết bị điện điện tử (xem điều A.1) CHÚ THÍCH: Trên quan điểm kỹ thuật, thuật ngữ xác cho tượng “phóng điện tĩnh” Tuy nhiên thuật ngữ “phóng tĩnh điện” sử dụng rộng rãi giới kỹ thuật, tiêu chuẩn trì sử dụng thuật ngữ Thuật ngữ định nghĩa Các định nghĩa áp dụng áp dụng lĩnh vực phóng tĩnh điện; khơng phải tất thuật ngữ có IEC 60050(161) [IEV| 4.1 Phương pháp phóng điện qua khơng khí (air discharge method) Một phương pháp thử, điện cực nạp máy phát tín hiệu thử di chuyển hướng đến EUT chạm vào EUT phóng điện kích hoạt tia lửa điện tới EUT 4.2 Vật liệu chống tĩnh điện (antistatic material) Loại vật liệu có thuộc tính giảm thiểu tích điện chà sát bị phân tách với vật liệu loại tương tự khác 4.3 Hiệu chuẩn (calibration) Một loạt hoạt động, tham chiếu tới tiêu chuẩn, tạo mối liên hệ phần hiển thị kết kết đo điều kiện xác định CHÚ THÍCH 1: thuật ngữ dựa phương pháp tiếp cận "khơng đảm bảo” CHÚ THÍCH 2: Mối quan hệ phần hiển thị kết kết đo đạc thể hiện, nguyên tắc, sơ đồ hiệu chuẩn [IEV 311-01-09] 4.4 Thử nghiệm phù hợp (conformance test) Thử nghiệm mẫu đại diện thiết bị với mục tiêu xác định xem thiết bị, thiết kế sản xuất, đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn hay khơng 4.5 Phương pháp phóng điện tiếp xúc (contact discharge method) Phương pháp thử, điện cực phóng máy phát tín hiệu thử tiếp xúc với EUT phóng điện kích hoạt cơng tắc phóng máy phát tín hiệu thử 4.6 Mặt phẳng ghép (coupling plane) Một miếng kim loại (để phóng điện vào đó) sử dụng để mơ phóng tĩnh điện vào đối tượng kề bên EUT HCP: mặt phẳng ghép ngang VCP: mặt phẳng ghép đứng 4.7 Suy giảm (tính năng) (degradation (of performance)) Sự giảm sút khơng mong muốn tính làm việc máy móc, thiết bị hay hệ thống so với tiêu chuẩn qui định CHÚ THÍCH: Thuật ngữ "suy giảm" áp dụng cho sai hỏng tạm thời lâu dài [IEV 161-01-19] 4.8 Tác động trực tiếp (direct application) Thực phóng điện trực tiếp vào EUT 4.9 Tương thích điện từ (EMC) (Electromagnetic compatibility) Khả thiết bị hệ thống làm việc bình thường (phù hợp với tiêu kỹ thuật) môi trường điện từ khơng tạo nhiễu điện từ mức chịu đựng thiết bị, hệ thống mơi trường [IEV 161-01-07] 4.10 Phóng tĩnh điện (ESD) (electrostatic discharge) Sự truyền điện vật thể tĩnh điện khác gần qua tiếp xúc trực tiếp [IEV 161-01-22] 4.11 Tụ điện tích trữ lượng (energy storage capacitor) Tụ điện máy phóng tĩnh điện (thay điện dung thể người) nạp điện tới giá trị điện áp thử Nó thành phần riêng biệt điện dung phân tán CHÚ THÍCH: thành phần cung cấp phần tử rời rạc điện dung phân tán 4.12 EUT (equipment under test) Thiết bị kiểm tra 4.13 Mặt đất chuẩn (GRP) (ground reference plane) Một mặt phẳng dẫn điện mà sử dụng chuẩn chung [IEV 161-04-36] 4.14 Thời gian giữ (holding time) Khoảng thời gian mức giảm điện áp thử dòng rò gây nên khơng lớn 10% giá trị điện áp trước phóng điện 4.15 Miễn nhiễm (đối với nhiễu) (immunity (to a disturbance)) Khả máy móc, thiết bị hệ thống hoạt động khơng bị suy giảm chất lượng có nhiễu điện từ [IEV 161-01-20] 4.16 Tác động gián tiếp (indirect application) Thực phóng điện vào mặt phẳng ghép đặt gần EUT mơ phóng điện từ thể người tới đối tượng kề bên EUT 4.17 Thời gian tăng (rise time) Khoảng thời gian thời điểm mà giá trị tức thời xung đạt đến giới hạn giới hạn quy định CHÚ THÍCH: Trừ có quy định khác, giá trị mức mức cố định mức 90 % 10 % độ lớn xung [IEV 161-02-05, có sửa đổi] 4.18 Kiểm tra xác nhận (verification) Tập hoạt động sử dụng để kiểm tra hệ thống thiết bị kiểm tra (ví dụ, máy phát tín hiệu thử cáp kết nối) để chứng minh hệ thống kiểm tra thực chức CHÚ THÍCH 1: phương pháp sử dụng để kiểm định khác với phương pháp sử dụng để hiệu chuẩn CHÚ THÍCH 2: tiêu chuẩn EMC này, định nghĩa khác với định nghĩa đưa IEV 311-01-13 Các mức thử Các mức thử Bảng khuyến nghị ưu tiên áp dụng cho phép thử ESD Phóng điện tiếp xúc phương pháp thử ưu tiên áp dụng Sử dụng phương pháp phóng điện qua khơng khí khơng thể áp dụng phương pháp phóng điện tiếp xúc Mức điện áp thử cho phương pháp cho Bảng Mức điện áp thử khác cho phương pháp khác phương pháp thực phép thử Điều không ngụ ý để đảm bảo khắc nghiệt hai phương pháp thử Các chi tiết liên quan đến tham số khác ảnh hưởng tới mức điện áp mà thể người tích lũy cho A.2 Điều A.4 gồm ví dụ việc áp dụng mức thử tương ứng với loại môi trường khác (khi lắp đặt) Đối với phép thử phóng điện qua khơng khí, phải áp dụng tất mức thử Bảng trở lên bao gồm mức thử qui định Với phép thử phóng điện tiếp xúc, thực phép thử với mức thử qui định trừ có qui định khác Các thông tin thêm cho A.3, A.4, A.5 Bảng - Các mức thử Phóng điện tiếp xúc Phóng điện qua khơng khí Mức Điện áp thử, kV Mức Điện áp thử, kV 2 4 8 15 a x a đặc biệt x đặc biệt a “x” mức điện áp nào, cao hơn, thấp giá trị hai giá trị Mức điện áp phải qui định tiêu kỹ thuật thiết bị Nếu điện áp thử cao mức điện áp qui định trên, cần thiết bị thử đặc biệt Máy phát tín hiệu thử 6.1 Yêu cầu chung Máy phát tín hiệu thử phải bao gồm (trong phần nó): - điện trở nạp, Rc; - tụ điện tích trữ lượng, Cs; - điện dung phân tán, Cd; - điện trở phóng điện, Rd; - đồng hồ thị điện áp ; - cơng tắc phóng điện; - cơng tắc nạp điện; - đầu phóng thay đổi điện cực phóng điện (xem Hình 3); - cáp hồi tiếp phóng điện; - khối cấp nguồn Hình sơ đồ đơn giản máy phát ESD Máy phát tín hiệu thử phải đáp ứng yêu cầu nêu 6.2 đánh giá theo thủ tục Phụ lục B 6.2 Đặc tính chất lượng máy phát ESD Các máy phát tín hiệu thử phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Bảng Bảng Hình biểu diễn dạng sóng dòng phóng lý tưởng điểm đo tham chiếu đến Bảng Bảng Sử dụng phương pháp mô tả Phụ lục B để xác nhận phù hợp với tiêu kỹ thuật Bảng - Chỉ tiêu kỹ thuật chung cho máy phát ESD Thông số Giá trị Điện áp ra, chế độ phóng tiếp xúc (xem thích Tối thiểu từ kV đến kV, giá trị danh định 1) Điện áp ra, chế độ phóng qua khơng khí (xem Tối thiểu từ kV đến 15 kV, giá trị danh định (xem thích 1) thích 3) Sai số điện áp đầu ±5% Cực tính điệp áp đầu Dương âm Thời gian giữ ≥5 s Chế độ phóng Phóng đơn (xem thích 2) CHÚ THÍCH 1: điện áp hở mạch đo điện cực phóng máy phát ESD CHÚ THÍCH 2: máy phát phải có khả làm việc với tốc độ lặp 20 lần phóng giây cho mục đích khảo sát CHÚ THÍCH 3: khơng cần thiết phải sử dụng máy phát có khả tạo điện áp phóng qua khơng khí đến 15 kV điện áp thử cực đại sử dụng thấp Bảng - Tham số dạng sóng dòng phóng chế độ tiếp xúc Cường độ dòng Cường độ dòng Đỉnh Thời gian tăng tr điện 30 ns (±30 điện 60 ns (±30 Điện áp dòng phóng ±15%, (±25 %), Mức %), %), thị, kV A ns A A 7,5 0,8 2 15 0,8 22,5 0,8 12 30 0,8 16 Điểm chuẩn để xác định thời gian cho dòng điện 30 ns 60 ns thời điểm cường độ dòng điện lần đạt 10 % đỉnh thứ dòng phòng CHÚ THÍCH: thời gian tăng, tr, khoảng thời gian nằm thời điểm dòng điện đạt 10 % 90 % giá trị đỉnh thứ dòng phóng Phương trình áp dụng cho dạng sóng dòng phóng lý tưởng hóa Hình 2, I(t), sau : n t I (t ) I1 k1 1 t n t n exp t I2 k2 t n exp t Với k1 exp n k2 exp 1/ n n 1/ n 4 = ns; = 1,1 ns; = 12 ns; = 37 ns I1 = 16,6 A (tại kV); I2 = 9,3 A (tại kV); n = 1,8 Các máy phát ESD phải có khả phòng ngừa việc tạo nhiễu phát xạ nhiễu dẫn không mong muốn, dạng xung hay dạng liên tục, để không gây nhiễu EUT thiết bị thử phụ trợ ảnh hưởng ký sinh (xem Phụ lục D) Kích thước hình dạng điện cực phóng tn thủ theo Hình Các điện cực phủ lớp cách nhiệt, miễn đáp ứng tiêu dòng phóng Đối với phương pháp thử phóng điện qua khơng khí, sử dụng máy phát loại phải đóng cơng tắc phóng điện Máy phát phải trang bị đầu phóng tròn hình 3a) Do máy phát ESD loại sử dụng khơng có chức phóng điện qua khơng khí Cáp hồi tiếp phóng điện máy phát tín hiệu thử phải có độ dài (2 ± 0,05) m phải chế tạo cho để máy phát đáp ứng tiêu dạng sóng dòng phóng Chiều dài cáp hồi tiếp phóng tính từ thân máy phát ESD đến điểm cuối kết nối Trong phép thử ESD, cáp hồi tiếp phóng điện phải cách ly thỏa đáng để phòng ngừa rò rỉ dòng phóng vào thể người mặt dẫn khác đầu cuối Cáp hồi tiếp phóng sử dụng phép thử phải giống đồng với cáp sử dụng hiệu chuẩn Trong trường hợp độ dài m cáp hồi tiếp phóng khơng đủ (ví dụ: EUT q cao), sử dụng cáp dài không vượt m Cáp hồi tiếp sử dụng cho phép thử phải đáp ứng tiêu kỹ thuật dạng sóng dòng phóng điện 6.3 Kiểm tra cấu hình thiết lập phép thử ESD Mục đích việc kiểm tra nhằm đảm bảo hoạt động cấu hình thiết lập phép thử ESD Cấu hình thiết lập phép thử ESD gồm : - máy phát ESD; - cáp hồi tiếp phóng; - điện trở xả 470 kΩ; - mặt phẳng đất chuẩn, - tất kết nối để tạo thành đường dẫn phóng Hình mơ tả cấu hình thiết lập phép thử ESD áp dụng cho thiết bị để bàn, cấu hình Hình áp dụng cho thiết bị để mặt sàn Một phương pháp kiểm tra coi phù hợp quan sát mức điện áp thấp, tia lửa nhỏ tạo phóng điện qua khơng khí đến mặt phẳng ghép tia lửa điện lớn tạo với mức điện áp cao Điều quan trọng cần làm trước thực thiết lập phép thử phải kiểm tra vị trí kết nối vòng nối đất Nguyên nhân: dạng sóng từ máy phát ESD thường khơng thay đổi (ví dụ, thời gian tăng độ dài dạng sóng khơng trơi) nên hầu hết sai hỏng máy phát ESD không cấp điện đến điện cực phóng khơng điều khiển điện áp Bất kỳ mát hỏng hóc dây cáp, điện trở kết nối dọc theo đường dẫn phóng làm cho máy phát ESD khơng phóng điện Khuyến nghị cần kiểm tra cấu hình thiết lập phép thử ESD trước thực thử Cấu hình thử 7.1 Thiết bị thử Cấu hình thử bao gồm máy phát tín hiệu thử, EUT thiết bị phụ trợ khác để thực tác động trực tiếp gián tiếp phóng điện vào EUT theo cách sau: a) phóng điện tiếp xúc vào bề mặt dẫn điện mặt phẳng ghép; b) phóng điện qua khơng khí vào bề mặt cách điện Có thể phân biệt hai dạng phép thử khác nhau: - phép thử thực phòng thử nghiệm (kiểm tra phù hợp); - phép thử sau lắp đặt thực thiết bị điều kiện lắp đặt sau thiết bị Phương pháp ưu tiên áp dụng thực phép thử phòng thử nghiệm EUT phải bố trí phù hợp với hướng dẫn lắp đặt nhà sản xuất (nếu có) 7.2 Cấu hình để thực phép thử phòng thử nghiệm 7.2.1 Yêu cầu thử Những yêu cầu áp dụng cho phép thử thực phòng thử nghiệm với điều kiện môi trường chuẩn qui định 8.1 Phải có mặt đất chuẩn đặt sàn phòng thử nghiệm Mặt đất chuẩn phải kim loại (bằng đồng nhôm) có độ dày tối thiểu 0,25 mm; sử dụng loại vật liệu kim loại khác phải có độ dày tối thiểu 0,65 mm Mặt đất chuẩn phải lớn EUT mặt phẳng ghép nằm ngang (nếu sử dụng) tính theo tất cạnh tối thiểu 0,5 m phải nối với hệ thống tiếp đất bảo vệ Cấu hình phép thử phải đáp ứng qui định an toàn nơi thực phép thử EUT phải bố trí kết nối theo yêu cầu chức Khoảng cách tối thiểu EUT tường phòng thử nghiệm vật thể kim loại 0,8 m EUT máy phát ESD (bao gồm nguồn cung cấp bên ngoài) phải nối với hệ thống đất theo tiêu kỹ thuật lắp đặt chúng Ngồi ra, khơng có kết nối đất khác Bố trí cáp nguồn, cáp tín hiệu phải giống lắp đặt thực tế Cáp hồi tiếp phóng điện máy phát ESD phải nối với mặt đất chuẩn Chỉ trường hợp độ dài cáp vượt độ dài cần thiết để thực phóng điện tới điểm chọn, phần chiều dài cáp vượt này, có thể, phải đặt cách xa mặt đất chuẩn (không tạo cảm ứng) Cáp hồi tiếp phóng phải cách phần dẫn điện cấu hình phép thử 0,2 m ngoại trừ mặt đất chuẩn CHÚ THÍCH 1: cho phép nối cáp hồi tiếp phóng với tường kim loại phòng thử nghiệm miễn đảm bảo tường có nối với mặt đất chuẩn Kết nối cáp nối đất với mặt đất chuẩn tất liên kết phải có trở kháng thấp, ví dụ sử dụng thiết bị vòng kẹp cho ứng dụng tần số cao Khi sử dụng mặt phẳng ghép, ví dụ để thực phóng điện gián tiếp, chúng phải làm từ kim loại (bằng đồng nhơm) có độ dày tối thiểu 0,25 mm (có thể sử dụng vật liệu kim loại khác phải có độ dày tối thiểu 0,65 mm) phải nối với mặt đất chuẩn thông qua cáp nối có điện trở 470 kΩ đầu Các điện trở phải có khả chịu điện áp phóng điện Các điện trở cáp phải cách ly để tránh xảy ngắn mạch với mặt đất chuẩn cáp nằm CHÚ THÍCH 2: điện trở xả 470 kΩ có cáp tiếp đất HCP VCP (xem Hình đến Hình 8) để ngăn ngừa tích điện mặt phẳng ghép khơng sau máy phát ESD phóng điện lên mặt phẳng ghép Điều làm tăng ảnh hưởng việc phóng tĩnh điện lên EUT Các điện trở phải có khả chịu điện áp phóng cực đại lên mặt phẳng EUT suốt phép thử Các điện trở phải gắn vào đầu cuối cáp tiếp đất nhằm tạo điện trở phân bố Dưới tiêu kỹ thuật bổ sung cho loại thiết bị khác 7.2.2 Thiết bị để bàn Cấu hình phép thử bao gồm bàn khơng dẫn điện cao (0,8 ± 0,08) m đặt mặt đất chuẩn Trên bàn phải đặt mặt phẳng ghép nằm ngang (HCP), kích thước (1,6 ± 0,02) m x (0,8 ± 0,02) m EUT cáp nối phải cách ly với mặt phẳng ghép lớp cách điện có độ dày (0,5 ± 0,05) mm CHÚ THÍCH: khuyến nghị phải trì thuộc tính cách điện chúng Nếu EUT lớn để đặt cách tất cạnh HCP khoảng tối thiểu 0,1 m, phải sử dụng thêm HCP tương tự đặt cách HCP thứ (0,3 ± 0,02) m Bàn phải mở rộng sử dụng hai bàn Các mặt phẳng ghép ngang không nối với kết nối tới mặt đất chuẩn cáp nối có điện trở Nếu EUT có chân đỡ phải để ngun vị trí Hình ví dụ cấu hình phép thử cho thiết bị để bàn 7.2.3 Thiết bị đặt sàn EUT phải cách ly với mặt đất chuẩn giá đỡ cách điện có độ dày từ 0,05 m đến 0,15 m Cáp EUT phải cách ly với mặt đất chuẩn giá đỡ cách điện có độ dày (0,5 ± 0,05) mm Giá đỡ cách điện cáp EUT phải nằm bên cạnh giá đỡ cách điện EUT Hình ví dụ cấu hình phép thử cho thiết bị đặt sàn nhà Nếu EUT có chân đỡ phải để nguyên vị trí 7.2.4 Thiết bị khơng tiếp đất 7.2.4.1 Yêu cầu chung Phương pháp thử điều này áp dụng cho thiết bị phần thiết bị có tiêu kỹ thuật lắp đặt thiết kế khơng kết nối tới hệ thống tiếp đất Thiết bị phần thiết bị gồm thiết bị xách tay, thiết bị dùng ăc qui (bên bên ngồi) có khơng có xạc (cáp nguồn không tiếp đất) thiết bị cách ly kép (thiết bị loại II) Nguyên nhân: Thiết bị không tiếp đất, phần không tiếp đất thiết bị, tự phóng điện giống thiết bị loại I (thiết bị cấp nguồn lưới) Nếu không khử điện tích trước xung ESD tiếp theo, EUT phần EUT phải chịu điện áp lên tới lần điện áp thử quy định Do đó, loại thiết bị phần loại thiết bị bị tích điện với điện tích cao, việc tích lũy số lần phóng điện ESD điện dung lớp cách điện loại II, sau phóng điện điện áp đánh thủng lớp cách điện với lượng cao Cấu hình thử chung phải thống với mô tả tương ứng 7.2.2 7.2.3 Để mô tượng ESD đơn (cả phóng điện tiếp xúc phóng điện qua khơng khí), phải khử điện tích EUT trước xung ESD Điện tích điểm phần kim loại chịu tác động xung ESD, ví dụ, vỏ kết nối, chân xạc pin, anten kim loại, phải khử trước xung thử ESD Khi phần kim loại chạm vào EUT đối tượng phép thử ESD, điện tích phải khử khỏi điểm khơng có điện trở xả mà xung ESD tác động vào Một cáp có điện trở xả 470 kΩ, giống loại dùng với mặt phẳng ghép ngang mặt phẳng ghép đứng, thiết bị thích hợp để khử điện tích, xem 7.2 Nếu điện dung EUT HCP (trên bàn) EUT GRP (dưới sàn) xác định kích thước EUT, cáp với điện trở xả lắp đặt phép thử ESD phải trì Với cáp có điện trở xả, điện trở thứ phải kết nối gần có thể, thích hợp ngắn 20 mm từ điểm thử EUT Điện trở thứ hai phải kết nối gần điểm cuối cáp nối tới HCP thiết bị đặt bàn (xem Hình 6), điểm cuối nối tới GRP thiết bị đặt sàn (xem Hình 7) Sự diện cáp có điện trở xả ảnh hưởng tới kết thử số thiết bị Phép thử với cáp bị ngắt kết nối xung ESD xuất ưu tiên phép thử có cáp lắp đặt thử, miễn tích điện loại bỏ hồn tồn lần phóng liên tiếp Một khả khác dùng lựa chọn sau: - khoảng thời gian lần phóng liên tiếp phải dãn đủ để EUT phóng hết điện tích cách tự nhiên; - quét EUT chổi than nối đất với điện trở xả (ví dụ, x 470 kΩ) cáp tiếp đất CHÚ THÍCH: Trong trường hợp khơng chắn có liên quan đến giảm điện tích, điện tích EUT giám sát thiết bị đo điện trường khơng tiếp xúc Khi điện tích giảm 10% so với giá trị ban đầu, EUT xem phóng hết 7.2.4.2 Thiết bị đặt bàn Thiết bị để bàn khơng có kết nối kim loại đến mặt phẳng đất chuẩn phải lắp đặt 7.2.2 Hình Khi phần kim loại mà xung ESD tác động vào, có sẵn EUT, phần phải nối tới HCP qua cáp với điện trở xả, xem Hình 7.2.4.3 Thiết bị đặt sàn Thiết bị đặt sàn khơng có kết nối kim loại với mặt đất chuẩn phải lắp đặt giống 7.2.3 Hình Phần kim loại chạm đến thiết bị mà xung ESD tác động nối với mặt đất chuẩn cáp có điện trở xả, xem Hình 7.3 Cấu hình cho phép thử sau lắp đặt Các phép thử sau lắp đặt thực chỗ, phép thử áp dụng có thỏa thuận nhà sản xuất đối tượng sử dụng thiết bị Phải cân nhắc trường hợp thiết bị khác đặt vị trí bị ảnh hưởng nghiêm trọng CHÚ THÍCH: Ngồi ra, EUT bị lão hóa đáng kể thử nghiệm ESD.Thời gian trung bình để làm hỏng (MTTF) nhiều mạch điện tử đại giảm đáng kể mạch chịu phóng tĩnh điện lần Các hỏng hóc không xảy thời gian thử ESD thiết bị bị hỏng nhanh so với thiết bị không bị kiểm tra ESD Cần phải xem xét đến điều để định việc thực phép thử ESD Nếu định thực phép thử sau lắp đặt phải tiến hành điều kiện lắp đặt sau Để tạo điều kiện kết nối cáp hồi tiếp phóng điện, mặt đất chuẩn phải đặt sàn vị trí lắp đặt cách EUT khoảng 0,1 m Mặt đất chuẩn nên đồng nhơm có độ dày tối thiểu 0,25 mm Có thể sử dụng loại vật liệu kim loại khác, độ dày tối thiểu 0,65 mm Nếu vị trí lắp đặt cho phép, mặt đất chuẩn nên có kích thước rộng 0,3 m dài m Mặt đất chuẩn nên nối với hệ thống đất bảo vệ Nếu không thực điều đó, cần nối mặt đất chuẩn với đầu cuối tiếp đất EUT, Cáp hồi tiếp phóng điện máy phát ESD phải nối tới mặt đất chuẩn Nếu EUT lắp đặt bàn kim loại, bàn kim loại phải nối với mặt đất chuẩn qua cáp nối có điện trở 470 kΩ đầu để tránh tích điện Các phần kim loại khơng tiếp đất thiết bị phải thử theo 7.2.4 Nối EUT với mặt đất chuẩn gần cáp có điện trở xả Hình ví dụ cấu hình thực phép thử sau lắp đặt Quy trình thử nghiệm 8.1 Điều kiện chuẩn phòng thử nghiệm 8.1.1 Tham số môi trường Để giảm thiểu tác động tham số môi trường lên kết thử nghiệm, phải thực phép thử hiểu chuẩn điều kiện chuẩn khí hậu điện từ qui định mục 8.1.2 8.1.3 8.1.2 Điều kiện khí hậu Thiết bị phải làm việc điều kiện khí hậu qui định Trong trường hợp thực phép thử phóng điện qua khơng khí, điều kiện khí hậu phải nằm phạm vi qui định sau: - nhiệt độ môi trường xung quanh: từ 15° C đến 35° C; - độ ẩm tương đối: từ 30 % đến 60%; - áp suất khí quyển: từ 86 kPa (860 mbar) đến 106 kPa (1060 mbar) CHÚ THÍCH: giá trị thơng số điều kiện khí hậu khác áp dụng cho thiết bị mơi trường khí hậu cá biệt 8.1.3 Điều kiện điện từ Môi trường điện từ phòng thử nghiệm phải đảm bảo hoạt động xác EUT để khơng ảnh hưởng đến kết thử nghiệm 8.2 Kích hoạt EUT Phần mềm chương trình thử phải lựa chọn cho kích hoạt tất chế độ làm việc bình thường EUT Khuyến khích việc sử dụng phần mềm kích hoạt đặc biệt, phép phần mềm thể EUT kích hoạt cách tồn diện Đối với phép thử tuân thủ, EUT phải làm việc liên tục chế độ có độ nhạy cao (vòng chương trình), chế độ làm việc xác định việc kiểm tra sơ Nếu cần phải có thiết bị giám sát, thiết bị giám sát phải tách biệt khỏi EUT để giảm khả thị sai 8.3 Thực phép thử 8.3.1 Phóng điện đến EUT Thực phép thử cách phóng điện trực tiếp phóng điện gián tiếp vào EUT theo phương án chuẩn bị trước sau: - điều kiện làm việc đặc trưng EUT; - EUT thiết bị để bàn hay thiết bị đặt sàn; - điểm để thực phóng điện vào đó; - điểm, thực phóng điện tiếp xúc hay phóng điện qua khơng khí vào đó; - mức thử áp dụng; - số lần phóng điện điểm phép thử phù hợp; - xem xét có nên thực phép thử sau lắp đặt Nếu cần thiết, thực số phép thử khảo sát trước để lập kế hoạch thử CHÚ THÍCH 1: tham khảo Phụ lục E độ khơng đảm bảo đo CHÚ THÍCH 2: trường hợp có thay đổi kết thử, tham khảo Phụ lục F để xác định nguồn gây sai khác 8.3.2 Phóng tĩnh điện trực tiếp vào EUT Trừ có dẫn khác tiêu chuẩn chung, tiêu chuẩn sản phẩm họ sản phẩm, thực phóng tĩnh điện vào EUT điểm bề mặt mà người tiếp cận khai thác sử dụng bình thường Các loại trừ sau áp dụng (khơng phóng tĩnh điện vào điểm này): a) điểm bề mặt tiếp cận bảo dưỡng Trong trường hợp này, phải đưa thủ tục ESD cụ thể tài liệu kèm theo b) điểm bề mặt mà người dùng tiếp cận sử dụng dịch vụ Ví dụ điểm truy cập là: tiếp xúc ắc quy thay đổi ắc quy, băng catset máy trả lời điện thoại c) điểm bề mặt thiết bị khơng có khả truy cập sau lắp đặt cố định sau sử dụng, ví dụ, đáy cạnh bên thiết bị khu vực phía sau kết nối thích hợp d) phần tiếp xúc cáp đồng kết nối nhiều chân có vỏ bọc kim loại Trong trường hợp này, phóng điện tiếp xúc áp dụng cho vỏ kim loại kết nối Các tiếp xúc bên kết nối cách điện (ví dụ, nhựa) tiếp cận được, phải thử với phép thử phóng điện qua khơng khí Phép thử phải thực cách dùng đầu dò tròn tạo tín hiệu thử ESD Nhìn chung có trường hợp: Bảng - Các trường hợp áp dụng phóng điện đến kết nối Trường hợp Vỏ kết nối Chất liệu che Phóng điện qua khơng khí tới Kim loại Không - Vỏ Kim loại Cách ly Màn che Vỏ tiếp cận Kim loại Kim loại - Vỏ che Cách ly Khơng a - Phóng điện tiếp xúc tới: Cách ly Cách ly Màn che - Cách ly Kim loại - Màn che CHÚ THÍCH: Trong trường hợp che dùng để che chắn ESD cho chân kết nối, phải có nhãn cảnh báo ESD che thiết bị gần với kết nối chỗ đặt che a Nếu tiêu chuẩn sản phẩm họ sản phẩm yêu cầu thử riêng chân kết nối cách ly, áp dụng phương thức phóng điện qua khơng khí e) Các điểm tiếp xúc kết nối phần tiếp cận khác dễ bị ảnh hưởng ESD lý chức có nhãn cảnh báo ESD, ví dụ đầu vào r.f từ thiết bị đo, thiết bị thu chức thông tin khác Nguyên nhân: vài cổng kết nối thiết kế để điều khiển thông tin tần số cao, số tương tự, khơng cung cấp thiết bị bảo vệ áp Trong trường hợp tín hiệu tương tự, lọc băng thông giải pháp Các Diode bảo vệ áp có nhiều điện dung phân bố hữu dụng tần số EUT hoạt động Trong tất trường hợp, phải cung cấp thủ tục giảm thiểu ESD văn kèm Mức điện áp thử cuối không vượt giá trị qui định tiêu kỹ thuật thiết bị để tránh làm hư hỏng thiết bị Phải thực phép thử với lần phóng điện đơn Tại điểm chọn, phải thực 10 lần phóng điện đơn (với cực tính có độ nhạy cao nhất) CHÚ THÍCH 1: số lần phóng điện tối thiểu phụ thuộc vào EUT; sản phẩm có mạch đồng số lần phóng điện lớn Khoảng thời gian lần phóng điện đơn liên tiếp, khuyến nghị giá trị ban đầu giây Có thể cần khoảng thời gian dài để xác định xem sai hỏng hệ thống có xảy hay khơng CHÚ THÍCH 2: Các điểm để thực phóng tĩnh điện vào lựa chọn phương pháp phóng điện thử để khảo sát trước với tốc độ lặp 20 lần phóng giây nhiều Máy phát ESD phải giữ vng góc với mặt phẳng để thực phóng điện vào Thực điều để tăng khả tái tạo lại kết thử Nếu khơng thể giữ cho máy phát ESD vng góc với mặt phẳng thử, phải ghi lại điều kiện thử để thực phóng điện báo cáo đo kiểm Cáp hồi tiếp phóng điện máy phát phải cách EUT, nhất, 0,2 m thực phóng điện người vận hành khơng giữ cáp Trong trường hợp phóng điện tiếp xúc, đầu điện cực phóng điện phải tiếp xúc với EUT trước bật cơng tắc phóng điện Trong trường hợp vật liệu dẫn điện bao phủ lớp sơn, phải áp dụng thủ tục đây: - Nếu nhà sản xuất không tuyên bố lớp sơn lớp vỏ cách điện, đầu điện cực phóng điện máy phát phải xuyên thủng lớp sơn để tiếp xúc với vật liệu dẫn điện bên Nếu nhà sản xuất tuyên bố lớp sơn lớp vỏ cách điện, phải thực phóng điện qua khơng khí Khơng thực phóng điện tiếp xúc loại mặt phẳng Trong trường hợp phóng điện qua khơng khí, máy phát ESD phải tiếp cận EUT nhanh tốt có tiếp xúc điện cực EUT (không gây hư hỏng khí) Sau lần phóng điện, điện cực phóng máy phát ESD phải đưa khỏi EUT Sau đó, máy phát ESD kích hoạt lại cho lần phóng điện Lặp lại thủ tục hồn thành lần phóng điện Phải đóng cơng tắc phóng điện (được sử dụng phóng điện tiếp xúc) trường hợp phóng điện qua khơng khí 8.3.3 Phóng tĩnh điện gián tiếp vào EUT 8.3.3.1 Phóng tĩnh điện đến đối tượng gần EUT Mô phóng tĩnh điện vào đối tượng đặt lắp đặt gần EUT cách phóng tĩnh điện vào mặt phẳng ghép từ máy phát ESD theo phương pháp phóng điện tiếp xúc Ngồi thủ tục thực phép thử mục 8.3.2, phải đáp ứng yêu cầu mục 8.3.3.2 8.3.3.3 8.3.3.2 Mặt phẳng ghép nằm ngang (HCP) EUT Thực phóng tĩnh điện vào cạnh HCP theo phương nằm ngang Thực 10 lần phóng điện đơn (với cực tính nhạy cảm nhất) cạnh trước HCP, đối diện với điểm khối (nếu áp dụng) EUT cách mặt trước EUT 0,1 m Trục dài điện cực phóng điện phải vng góc với cạnh trước nằm mặt phẳng HCP phóng điện Hình C.4 - Bản vẽ khí cảm biến dòng đồng trục (bản vẽ số vẽ) Hình C.5 - Bản vẽ khí cảm biến dòng đồng trục (bản vẽ số vẽ) PHỤ LỤC D (Tham khảo) CÁC TRƯỜNG BỨC XẠ TỪ HIỆN TƯỢNG PHÓNG TĨNH ĐIỆN Ở NGƯỜI VÀ MÁY PHÁT ESD D.1 Tổng quan trình gây trường mong muốn không mong muốn D.1.1 Tổng quát Sự phóng tĩnh điện từ người (thông qua miếng kim loại nhỏ cầm tay) sở cho dạng sóng dòng phóng điện quy định tiêu chuẩn trình xử lý trước tiêu chuẩn Sự phóng tĩnh điện từ người tương tự từ máy phát ESD, nguyên nhân để tạo trường điện từ mạnh Trong mục nhỏ đây, trước hết xem xét q trình phóng điện từ người, sau q trình xảy với máy phát ESD D.1.2 Phóng tĩnh điện từ người Đối với kiện phóng tĩnh điện từ người đến EUT, chuỗi kiện xảy sau: a) Khi mảnh kim loại cầm tay tiếp cận với bề mặt kim loại EUT trước phóng điện, tồn trường tĩnh điện Sẽ khơng có dòng điện (hoặc nhỏ) diện từ trường liên quan b) Một phóng điện bắt đầu phần kim loại cầm tay EUT, trường tĩnh điện bên khoảng cách người EUT sụt giảm Bắt đầu từ giá trị ban đầu, điện áp sụt xuống đến giá trị điện áp người EUT vào khoảng từ 25 V đến 40 V kéo dài vòng từ 50 ps đến ns Thời gian sụt áp tùy thuộc vào tham số tia lửa điện, điện áp, vv Sự sụp áp ban đầu điện trường bước loạt kiện gây trường điện từ mạnh tạm thời c) Dòng điện bắt đầu chạy phần kim loại EUT Ban đầu dòng điện truyền với vận tốc ánh sáng khoảng 0,8 ns, truyền đến tay người Khi dòng điện tiếp tục truyền EUT cánh tay, trải qua trình phản xạ suy hao xạ điện trở, đưa đến mơ hình phức tạp mật độ dòng điện EUT người d) Khi q trình phóng điện tiếp tục, thành phần tần số cao dòng điện bị suy yếu cách nhanh chóng, chủ yếu xạ Dòng điện sau trở nên mịn (tức có chứa thành phần tần số cao) thời gian tăng lên cuối đạt đến trạng thái cân tĩnh điện với EUT Điện tích lại thể người, nhiên, khơng khơng, arc hết trước thể giải phóng hồn tồn điện tích Nếu bàn tay phần kim loại tiếp tục tiếp cận EUT, phóng điện lần xảy điện áp thấp dẫn đến chuỗi ESDs, lần phóng sau lại điện áp thấp hơn, có thời gian tăng nhanh (một phần điện áp thấp) e) Trong chuỗi phóng điện, quan sát bố trí số điểm bàn tay, thể EUT quan sát mật độ điện tích trước phóng, suốt giai đoạn phóng điện, dòng điện thay đổi nhanh chóng sau phóng nốt điện tích nhỏ lại f) Từ lý thuyết anten, người ta biết việc thay đổi mật độ điện tích thay đổi dòng điện gây trường xạ Trong vùng lân cận, trường chịu ảnh hưởng dòng điện nạp điện trực tiếp, vùng ảnh hưởng xa hơn, dòng điện đạo hàm thời gian nạp làm rõ trường Khu vực chuyển tiếp trường gần trường xa phức tạp nhiều Các trình đo lường mô chứng tỏ trường tạm thời ESD bị nhiễu loạn khoảng vài ns đạt đến điều kiện trường xa khoảng cách 10 cm tính từ vị trí tia lửa điện g) Từ phân tích trên, thấy dòng điện thời gian nạp yếu tố quan trọng liên quan đến nhiễu loạn hệ thống điện tử h) Cần lưu ý rằng, phóng tĩnh điện từ người dòng điện điện tích phát sinh xác định thời gian sụt áp arc Như vậy, thời gian tăng dòng điện thời điểm phóng điện xác định thành phần tần số cao i) Từ phần trên, thấy trường tạm thời tồn q trình phóng tĩnh điện từ người phần quan trọng trình ESD Một máy phát ESD lý tưởng tạo lại trình theo số dạng định lượng D.1.3 Máy phát ESD Bước phân tích so sánh q trình xảy diện máy phát ESD Do chế độ thử ESD thông dụng chế độ tiếp xúc lý khả tái tạo lại phép thử Dưới hạn chế máy phát ESD chế độ tiếp xúc a) Điện cực phóng máy phát ESD phải tiếp xúc với phần tiếp đất EUT (trong hầu hết trường hợp) b) Trước phóng, phải nạp cho tụ điện bên máy phát ESD Trong thiết kế, hầu hết trường tĩnh điện có trình nạp bị giới hạn bên máy phát ESD Kết là, trường tĩnh điện vùng lân cận trước phóng nhỏ nhiều so với trường tĩnh điện đo vị trí từ tích điện người với hiệu điện c) Q trình phóng điện bắt đầu việc đóng rơle bên máy phát ESD Thiết kế rơle đặc biệt cho phép khả tái tạo dòng phóng tốt; nhiên rơle bên không nằm điểm mà máy phát ESD tiếp xúc với EUT, nên bắt đầu dòng điện phóng hồn tồn khác so với dòng điện phóng từ người d) Thời gian sụt áp bên rơle nhanh, nhỏ 100 ps, điều dẫn đến sóng điện lan truyền theo hướng dòng điện có tất bề mặt kim loại tiếp xúc phần kim loại khác miền ảnh hưởng Sóng điện lan truyền với vận tốc ánh sáng (vận tốc giảm chất điện mơi) Thời gian tăng dòng điện với thời gian sụt áp e) Thời gian sụt áp nhỏ 100 ps, tiêu chuẩn yêu cầu thời gian tăng dòng điện (0,8 ± 0,2 )ns đo điểm tiếp xúc với cảm biến dòng Để đạt điều này, phải thiết kế phép đo bên máy phát ESD để cải thiện thời gian tăng dòng điện từ giá trị thấp bên rơle đạt đến giá trị chuẩn hóa đầu phóng f) Các trường tạm thời tạo phát sinh thời gian tồn dòng điện phát sinh thời gian tồn mật độ điện tích Cần ý đến khác biệt quan trọng phóng tĩnh điện từ máy phát với phóng tĩnh điện từ người là: Với phóng tĩnh điện người thời gian tăng dòng điện có tia lửa điện q trình nhanh xác định phổ trường tạm thời Trong khi, với máy phát ESD chế độ tiếp xúc phổ có tần số cao xác định sụt áp rơ le, xác định thời gian tăng dòng điện đầu phóng g) Khi tất dòng điện thay đổi máy phát gây trường tạm thời, có đóng góp dòng điện tăng khoảng 100 ps rơ le máy phát ESD tới trường tạm thời, tham gia dòng điện tăng khoảng (0,8 ± 0,2) ns đầu phóng Các trường tạm thời tượng xảy nhanh máy phát tạo thường trường không mong muốn chúng làm tăng thành phần tần số cao trường phát xạ vượt phát triển từ q trình phóng tĩnh điện từ người có thời gian tăng dòng điện giá trị đỉnh điểm phóng tĩnh điện Từ phân tích thấy cường độ dòng điện có thời gian tăng nhanh tham gia chi phối trường tạm thời phụ thuộc nhiều vào thiết kế máy phát ESD Sự tham gia chi phối trường hạn chế, tham gia chi phối trường tạm thời máy phát cho trước D.2 Phản ứng EUT với thử nghiệm ESD Trong kiểm tra ESD, đáp ứng EUT với loạt nhiễu loạn điện từ thử nghiệm Dải phép thử gồm: Điện áp đánh thủng chất điện môi, điện áp đánh thủng thứ cấp điểm cách điểm thử khoảng, dòng diện điện áp cảm ứng (gồm trường xa trường gần) Về khía cạnh này, kiểm tra ESD khác với phép thử EMI kiểm tra ESD kết hợp nhiều thử Một vài ví dụ sai hỏng EUT nhiễu loạn khác gây thử ESD : - phóng điện vào đường nối với chân IC làm hỏng IC; Trong ví dụ lượng bị tiêu hao IC, dòng điện tối đa điện tích truyền qua IC xác định mức phá hủy; - phóng điện qua lỗ hổng vỏ nhựa làm cho tia lửa tiếp xúc với IC; Trong trường hợp phép thử ESD làm rõ điện áp đánh thủng chất điện môi xuyên thủng mối nối nhựa - phóng tĩnh điện đến giá đỡ thiết bị làm cho hệ thống giá đỡ bị nhiễu loạn Trong ví dụ này, tương tự ảnh hưởng trường tạm thời kiện ESD vào dây dẫn, tác động trực tiếp vào vi xử lý hệ thống, làm phát sinh điện áp, dòng điện làm rối loạn chức logic hệ thống Cơ chế ghép từ dòng điện bên máy phát ESD đến trường bị chi phối phép đạo hàm theo thời gian dòng điện, chí khoảng cách tương đối gần, chẳng hạn 20 cm Hơn nữa, tượng ghép trường với dây dẫn IC EUT hàm tốc độ thay đổi điện tích trường điện từ Tóm lại: phép đạo hàm theo thời gian liên quan đến trình tạo trường q trình cảm ứng góp phần vào dòng điện đưa vào, điều dẫn đến dạng xung khác dòng điện đầu phóng dẫn đến điện áp cảm ứng khác trường tạm thời Các điện áp cảm ứng thường có độ rộng hẹp nhiều so với dòng phóng ESD ban đầu qui định tiêu chuẩn, chúng biểu rõ ràng Do phụ thuộc trường tạm thời vào thiết kế máy phát ESD cụ thể (đặc biệt thành phần có lượng tần số lớn 300 MHz trường đó) Điều dẫn đến thay đổi lớn kết thử nghiệm (trong hầu hết trường hợp gây nhiễu loạn không làm hỏng hệ thống), tiến hành thử EUT với máy phát ESD khác nhà sản xuất máy phát ESD khơng thực biện pháp phòng ngừa để giảm thiểu phần không mong muốn trường điện từ gây sụp áp nhanh chóng bên rơ le Chú ý khác kết thử nghiệm xảy EUT nhạy cảm với trường tần số cao, chủ yếu dải tần > 1GHz D.3 Các trường tạm thời kiện tham chiếu theo ESD Các trường tạm thời phóng tĩnh điện người có thời gian tăng dòng phóng khoảng 850ps mức điện áp nạp kV đo Một máy phát ESD chuẩn cần tái tạo lại trường chế độ phóng tiếp xúc với điện áp phóng kV Để có liệu lý tưởng trên, sử dụng cảm biến trường băng rộng ( ±1 dB dải tần 1,5 MHz 1,5 GHz) đặt mặt phẳng chuẩn thẳng đứng cách điểm phóng 0,1 m, tức vị trí cảm biến dòng Hình D.1 - Điện trường người, cầm miếng kim loại, đo điện tích 5kV khoảng cách 0,1 m áp dụng cho chiều dài tia lửa điện 0,7 mm Trường tĩnh điện chi phối điện trường Điện trường giảm từ giá trị tĩnh điện xuống đến 20% giá trị ban đầu thời gian sườn xuống xung, trình tương tự thời gian tăng dòng phóng Một ví dụ từ trường Hình D.2, dựa dòng phóng có thời thời gian tăng 500 ps Hình D.2 - Từ trường người, cầm miếng kim loại, đạt điện tích 5kV, đo khoảng cách 0,1 m áp dụng cho chiều dài tia lửa điện khoảng 0,5 mm Dạng sóng từ trường tn theo dạng sóng dòng điện Tiếng ù vấn đề xảy dạng sóng trường máy phát ESD Những giá trị trường nhỏ nhiều lớn nhiều so với dạng sóng trường từ người phụ thuộc vào độ lớn góc máy phát ESD đai nối đất có hướng theo cảm biến trường D.4 Điện áp cảm ứng cuộn cảm Trường tạm thời phóng tĩnh điện cảm ứng điện áp bảng mạch Nếu sử dụng cuộn cảm nhỏ đặt mặt phẳng đất, thực phép đo thành phần tần số cao trường tạm thời theo cách không cần sử dụng cảm biến trường băng rộng hiệu chuẩn phép đo phản ảnh q trình cảm ứng trực tiếp phép đo trường Cấu hình phép thử cho Hình D.3 Hình D.3 - Nửa vòng dây mặt phẳng đất Theo hình D.3 bán kính cuộn cảm 14 mm Đường kính dây 0,7 mm Cuộn cảm đặt vị trí cách máy phát ESD 0,1 m Điện áp cảm ứng thơng thường tượng phóng tĩnh điện từ người điện áp 5kV có thời gian tăng dòng phóng xấp xỉ 850 ps Hình D.4 Hình D.4 - Điện áp cảm ứng nửa mạch vòng Trong Hình D.4, bán kính cuộn cảm vòng 14 mm, Cuộn cảm đặt vị trí cách vị trí phóng tĩnh điện từ người khoảng 0,1 m (5kV, thời gian tăng dòng phóng khoảng 850 ps, độ dài arc khoảng 800 m) Nửa cuộn cảm có tải 50Ω D.5 Đo trường xạ phóng tĩnh điện cách sử dụng đầu dò trường máy phát ESD thương mại Ví dụ bố trí phép thử trường xạ ESD đưa Hình D.5 Hình 0.5 - Ví dụ thiết lập thử nghiệm để đo trường xạ ESD Để đo trường E H, dụng cụ sau sử dụng: - máy sóng số có nhớ với tần tối thiểu GHz; - đầu dò trường H (cuộn dây cảm ứng nhỏ có vỏ bọc chắn trường E) đầu dò trường E (đầu dò đơn cực) - cáp đồng trục 50 Ω - máy phát ESD Thiết lập phép đo (xem Hình D.5): - Các phép đo thực buồng đo che chắn (không cần thiết môi trường không tạo can nhiễu đáng kể) - Máy phát ESD đặt mức điện áp 5kV - Dòng phóng ESD đo theo cấu hình tiêu chuẩn để so sánh với dạng sóng tính tốn tốn học chuẩn - Máy sóng cần đặt bên vỏ che chắn - Đầu dò trường nối với máy sóng qua cáp đồng trục có điện trở 50 Ω đặt cạnh hộp đựng máy sóng Hình D.5 - Cáp nối phải bảo vệ khỏi trường xạ (chẳng hạn cáp xoắn đặt gần hộp cáp có vỏ bọc nối với hộp) - Điện áp rơi trở kháng 50 Ω máy sóng đo Thực phóng tĩnh điện chế độ tiếp xúc đến mặt phẳng lớn vỏ bọc hộp - Máy phát ESD cần di chuyển để đo trường phát xạ nhiều vị trí so với đầu dò Tính tốn trường E H từ điện áp cảm ứng đo điện trở đầu dò: - Dùng máy sóng đo điện áp rơi v(t) tải 50Ω trường xạ tạo máy phát ESD - Tính V(ω) chuyển đổi Fourier (FT) v(t) - Tính đánh giá hàm truyền T(ω) cho đầu từ trường sử dụng - Tính trường E(t) H(t) hàm chuyển đổi Fourier ngược (IFT) V(ω)/T(ω) Vài kết đưa hình D.6 D.7 Các liệu mô số sử dụng để đánh giá biến đổi ngược thủ tục tính tốn trường H từ giá trị điệp áp cảm ứng rơi đo cuộn cảm Hình D.6 - So sánh điện áp cảm ứng rơi cuộn cảm đo (đường nét liền) số liệu tính (đường nét đứt) áp dụng cho khoảng cách 45 cm Hình D.7 - So sánh trường H tính từ liệu đo (đường nét liền) trường H tính từ mơ số liệu (đường nét đứt) với khoảng cách 45 cm D.6 Thủ tục đơn giản để đánh giá trường xạ điện áp cảm ứng máy phát ESD Thủ tục sau sử dụng để đánh giá trường xạ từ máy phát ESD cách sử dụng dòng phóng ESD đo được: - Sử dụng dòng phóng ESD đo dòng phóng chuẩn hóa mức đầu phóng - Mạch thử nghiệm xem đoản mạch, phép làm xấp xỉ thứ nhất, thông số đơn vị đường dây bỏ qua - Một xác định trường gây can nhiễu miền thời gian, điện áp cảm ứng mơ hình hóa máy tính mạch tương đương theo Hình D.8 - Ảnh hưởng trường E bỏ qua mạch điện có trở kháng thấp (ví dụ thiết bị kỹ thuật số có tốc độ cao) - Trường H tính cơng thức đơn giản: H = I/(2πr), với r khoảng cách đầu dò cảm biến dòng mạch thử nghiệm Bỏ qua yếu tố gây ảnh hưởng khác - So sánh kết (trường hợp xấu nhất) kết ước tính kết thực tế thu từ cấu hình thử để có số liệu khác (ví dụ xem trường H Hình D.9) Hình D.8 - Cấu trúc rọi trường xạ mạch tương đương Vs ( t ) Is ( t ) A t Hin ( t ) c l h t Eit ( t ) Trong A = I x h diện tích cuộn cảm C = điện dung dây / m Hình D.9 - Trường xạ H Trường xạ H khoảng cách r = 45cm Đường nét liền Kết đo Đường, nét đứt Kết tính H = I/(2πr) I dòng phóng ESD đo D.7 Tài liệu tham khảo phụ lục D S Caniggia, F Maradei, Numerical Prediction and Measurement of ESD Radiated Fields by FreeSpace Field Sensors, IEEE Trans on EMC, Vol.49, August 2007 PHỤ LỤC E (Tham khảo) NHỮNG LƯU Ý VỀ ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO (MU) E.1 Tổng quan Khả lặp lại phép đo EMC dựa vào nhiều yếu tố tác động ảnh hưởng đến kết thử Những tác động làm tăng sai số đến mức tạo số nhiễu loạn mà phân loại thành tác động mang tính ngẫu nhiên tác động mang tính hệ thống Sự tuân thủ số nhiễu loạn thực tế với nhiễu loạn đề cập đến tiêu chuẩn thường xác nhận loạt phép đo (ví dụ phép đo thời gian tăng dòng phóng máy sóng sử dụng suy hao) Kết phép đo thường giá trị gần với giá trị đo giá trị đo khác với giá trị thực lượng MU Yếu tố việc xác định MU độ không đảm bảo đo kết hợp với trình hiệu chuẩn thiết bị đo Để đạt độ tin cậy cao kết hiệu chuẩn, để định rõ độ không đảm bảo phép đo cần phải xác định rõ nguồn gây độ không đảm bảo đo thiết bị đo E.2 Phân loại độ không đảm bảo đo Các sai số phép đo thường có hai thành phần; thành phần mang tính ngẫu nhiên (sau gọi loại A) thành phần mang tính hệ thống (sau gọi loại B) Sai số mang tính ngẫu nhiên kèm với tác động không dự đốn Sai số mang tính hệ thống liên quan đến thiết bị sử dụng phép đo Đơi điều chỉnh giảm thiểu sai số mang tính hệ thống khơng làm sai số mang tính ngẫu nhiên Trong hệ thống đo, có nhiều tác động ảnh hưởng đến thành phần Có khả độ khơng đảm bảo ngẫu nhiên phương pháp đo trở thành độ không đảm bảo mang tính hệ thống phương pháp khác phương pháp đo thứ hai sử dụng kết phương pháp đo ban đầu Để tránh khả nhầm lẫn độ khơng đảm bảo đo mang tính hệ thống độ khơng đảm bảo mang tính ngẫu nhiên, yếu tố cấu thành độ không đảm bảo phân thành hai loại - Loại A: yếu tố đánh giá phương pháp thống kê, ước lượng độ lệch chuẩn qua chuỗi phép thử Loại thường tuân theo phân bố chuẩn, gọi phân bố Gauss Phân bố Chuẩn Gauss Độ không đảm bảo tổng hợp Uc ( y ) n (n 1) j (u j u )2 Nhận xét Thường có nguồn từ ghi chứng nhận - Loại B: yếu tố đánh giá biện pháp khác Các yếu tố thường với hiệu ứng không phối hợp trở kháng, suy hao cáp, đặc tính phi tuyến thiết bị đo kiểm Khi phân tích, biên độ phân bố độ khơng đảm bảo loại B ước lượng dựa số liệu hiệu chuẩn, tiêu kỹ thuật nhà sản xuất thiết bị đo, đơn giản dựa vào hiểu biết kinh nghiệm thực tế Việc phân thành hai loại A B khơng có nghĩa có khác chất thành phần, mà tách biệt dựa đánh giá chất chúng Cả hai loại có phân bố xác suất định lượng thành phần không đảm bảo từ loại độ lệch chuẩn E.3 Các giới hạn Những lưu ý tài liệu áp dụng giới hạn điều kiện sau: - Quỹ không đảm bảo đo thiết bị đo (độ không đảm bảo loại B) Tuy nhiên, điều không hàm ý phòng thí nghiệm bỏ qua ảnh hưởng độ khơng đảm bảo loại A mà phòng thử nghiệm khác nên đánh giá riêng biệt ảnh hưởng độ khơng đảm bảo loại A để có tranh hồn chỉnh độ khơng đảm bảo đo - Giả thiết tất yếu tố cấu thành độ khơng đảm bảo đo khơng có tương quan với - Mức độ tin cậy 95% coi chấp nhận CHÚ THÍCH: ví dụ quỹ khơng đảm bảo đo loại B có bảng E.1, E.2 E.3 E.4 Tính tốn độ khơng đảm bảo đo loại B Độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tính từ giá trị xác định cách áp dụng ước số kèm theo hàm phân bố xác suất độ không đảm bảo đo Trong tiêu chuẩn này, ước số hàm phân bố xác suất liệt kê sau: Phân bố Ước số Chuẩn Hệ số phủ, k Hình chữ nhật Nhận xét k = với độ tin cậy 95% Thường có nguồn từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn Thường có nguồn từ số liệu nhà sản xuất thiết bị đo Độ không đảm bảo không phối hợp Dạng U Các yếu tố cấu thành nên độ không đảm bảo đo giới hạn Trong trường hợp không xác định hàm phân bố độ không đảm bảo đo, sử dụng phân bố dạng hình chữ nhật làm mơ hình mặc định Việc tính độ khơng đảm bảo đo tổng hợp cho phép đo đòi hỏi phải tổng hợp độ không đảm bảo đo riêng lẻ Điều hợp lệ với điều kiện đại lượng có đơn vị, khơng tương quan tổng hợp phép cộng theo thang logarit (thường dB) Tuy nhiên, đơn vị tính cho q trình hiệu chuẩn EDS phép đo theo %, tính sau: 10 x 100 Kết việc tính độ khơng đảm bảo đo tổng hợp, uc (y): uc ( y ) m i 1ui ( y ) ui(y) độ không đảm bảo đo riêng lẻ Giả thiết y biến lối hàm phân bố t-Student tạo hệ số phủ (nghĩa số nhân) cho độ không đảm bảo đo theo phân bố chuẩn Bằng cách nhân uc(y) với hệ số phủ k cho kết độ không đảm bảo đo mở rộng, Uc, với độ tin cậy lớn Hệ số phủ có từ bậc tự tính từ tương quan độ không đảm bảo đo loại A loại B E.5 Lập danh sách quỹ không đảm bảo đo Quỹ không đảm bảo đo danh sách gồm nguồn gây sai số phép đo với ước lượng phân bố xác suất chúng Việc tính tốn quỹ khơng đảm bảo đo đòi hỏi bước sau: a) xác định đặc tính đại lượng gây sai số (nghĩa sai số mà hệ thống đo kiểm gây ra); b) nhận dạng yếu tố cấu thành nên độ khơng đảm bảo đo giá trị nó; c) xác định phân bố xác suất yếu tố cấu thành; d) tính độ khơng đảm bảo đo u(xi) yếu tố cấu thành : e) Tính độ khơng đảm bảo đo tổng hợp uc(y), hệ số phủ, k, độ không đảm bảo đo mở rộng, Uc=uc(y) x k; f) Áp dụng độ không đảm bảo đo mở rộng cho phép đo; g) Công bố độ không đảm bảo đo mở rộng cần thiết văn chất lượng (trừ trường hợp u cầu, phòng thử nghiệm khơng phải cơng bố số báo cáo đo kiểm) Mục E.6 ví dụ quỹ khơng đảm bảo đo với yếu tố cấu thành giá trị kèm Điều cần lưu ý danh sách mang tính hướng dẫn, phòng thử nghiệm hiệu chuẩn cần phải xác định rõ ràng yếu tố cấu thành giá trị thực tế cấu hình đo (có nghĩa quỹ khơng đảm bảo đo cuối nhận dạng lượng tối thiểu yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo cần phải tính đến Sau đó, phòng thử nghiệm cần phải nhận dạng yếu tố phụ Điều tạo so sánh tốt độ khơng đảm bảo đo phòng thử nghiệm) E.6 Các yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo EDS Không xử lý độ không đảm bảo đo trình hiệu chuẩn đo kiểm EDS theo cách phép đo phát xạ phép đo khác đo EDS không cho kết dạng số mà dạng đạt không đạt Trong thực đo EDS, yếu tố gây độ không đảm bảo đo, đặc trưng vài tham số tác động tới EUT Một vài tín hiệu quan sát EUT giám sát so sánh với tiêu thỏa thuận, từ đưa kết đo (đạt/khơng đạt) CHÚ THÍCH 1: trình hiệu chuẩn, EUT tương ứng với máy phát EDS hiệu chuẩn CHÚ THÍCH 2: cụm từ thiết bị hiệu chuẩn đề cập tương ứng với thiết bị đo sử dụng cho trình hiệu chuẩn Về ngun tắc, áp dụng giá trị MU truyền thống cho phép đo tín hiệu từ EUT Vì trình đo giám sát cụ thể với EUT nên không nên áp dụng tiêu chuẩn MU cho hệ thống giám sát (hoặc người quan sát) Có thể định rõ độ không đảm bảo đo cho tham số yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo Hiểu theo cách thơng thường chúng mô tả phù hợp thiết bị đo cụ thể tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn Độ không đảm bảo đo lấy từ thiết bị hiệu chuẩn riêng không phản ánh độ phù hợp tượng điện từ trường tạo theo tiêu chuẩn với tượng điện từ trường thực tế môi trường ngồi phòng thử nghiệm Vì vậy, câu hỏi liên quan tới định nghĩa yếu tố cấu thành độ khơng đảm bảo đo (ví dụ việc định vị EDS tới mặt phẳng đích) khơng liên quan tới độ không đảm bảo đo thiết bị hiệu chuẩn Do trước tác động số tham số yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo tới EUT, hầu hết trường hợp EUT có đặc tính hệ thống phi tuyến, nên áp dụng giá trị đơn lẻ độ không đảm bảo đo cho yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo làm độ không đảm bảo đo tổng thể Từng tham số yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo phải kèm giá trị không đảm bảo đo xác định, điều dẫn đến có nhiều danh sách quỹ độ không đảm bảo đo cho phép đo CHÚ THÍCH 3: phụ lục tập trung vào độ khơng đảm bảo đo q trình hiệu chuẩn làm ví dụ minh họa Danh sách sau liệt kê yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo, dùng để đánh giá tác động cấu hình đo kiểm thiết bị đo kiểm: - số đọc giá trị đỉnh; - số đọc giá trị 10% giá trị đỉnh; - số đọc giá trị 90% giá trị đỉnh; - giá trị đọc thời điểm 30 ns 60 ns; - trở kháng truyền tần số thấp Zsys; - điện áp tĩnh điện; - chuỗi khơng phối hợp - máy sóng; - chuỗi thiết bị cảm biến dòng - suy hao - cáp; - yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo tham số hiển thị theo chiều ngang hình máy sóng; - yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo tham số hiển thị theo chiều dọc hình máy sóng; - độ lặp lại hệ thống đo (loại A); - hướng máy phát EDS (loại A); - vị trí máy phát EDS (loại A); - thay đổi cấu hình đo (loại A); - trình hiệu chuẩn cảm biến dòng, máy sóng, suy hao Có thể nhận thấy yếu tố cấu thành độ khơng đảm bảo đo cho q trình hiệu chuẩn q trình đo kiểm khơng giống Điều dẫn tới khác biệt (chút ít) quỹ khơng đảm bảo đo cho q trình Các yếu tố hướng EDS coi độ không đảm bảo đo loại A nói chung độ không đảm bảo đo không đề cập đến tiêu chuẩn Một ngoại lệ nguyên tắc khả lặp lại hệ thống đo phép đo phép hiệu chuẩn E.7 Độ không đảm bảo đo kết hiệu chuẩn Danh sách yếu tố cấu thành quỹ không đảm bảo đo độc lập phép hiệu chuẩn, khuyến nghị là: Ip, I30, I60, tr Đối với phép thử EDS, đại lượng gây độ không đảm bảo đo dòng phóng từ máy phát EDS tới EUT Các mục hiệu chuẩn đại lượng Ip, I30, I60, tr Như đề cập mục E.6, quỹ khơng đảm bảo đo độc lập phải tính tốn cho tham số Bảng E.1, E.2 E.3 đưa ví dụ quỹ khơng đảm bảo đo tính cho tham số Các bảng bao gồm thành phần cấu thành quỹ độ khơng đảm bảo đo đánh giá có ý nghĩa nhất, chi tiết (các giá trị số, loại phân bố, ) Bảng E.1 - Ví dụ quỹ không đảm bảo đo áp dụng cho hiệu chuẩn thời gian tăng xung ESD Thành phần Số ghi giá trị đỉnh Phân bố Chuẩn k=2 Số ghi thời gian dòng đạt 90% giá trị đỉnh Hình chữ nhật Số ghi thời gian dòng đạt 10% giá trị đỉnh Hình chữ nhật Độ không đảm bảo Chuẩn Ước số= Ước số = 3 Giá trị ui(y) ui(y)2 ps ps ps2 Nhận xét 50 25 625 Độ không đảm bảo đo giá trị đỉnh 6.3% (Bảng E.2) nhân với thời gian tăng xung đo 800 ps 25 14 196 Tốc độ lấy mẫu máy sóng 20 GS/s 25 14 196 Tốc độ lấy mẫu máy sóng 20 GS/s 36 18 324 Số liệu từ phòng hiệu chuẩn đo tham số hiển thị theo chiều ngang hình máy sóng (CHÚ THÍCH 1) k=2 Chuẩn Chuỗi cảm biến dòng - suy hao- cáp k=2 Chuẩn Độ lặp lại Ước số = máy sóng 30 15 225 Số liệu từ phòng hiệu chuẩn máy sóng (CHÚ THÍCH 2) 45 45 2025 Có từ đánh giá loại A (CHÚ THÍCH 3) Tổng 3592 Căn bậc 60 ps Độ không đảm bảo đo tổng hợp uc thời gian tăng xung Độ không đảm bảo đo mở rộng U thời gian tăng xung Chuẩn 120 ps k=2 (15%) Độ tin cậy 95% CHÚ THÍCH 1: Các yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo tổng thể tham số hiển thị theo chiều ngang hình máy sóng bao gồm yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo độ phân giải theo chiều ngang hình, độ phân giải nội suy, độ phân giải thời gian/độ chia, phép đo tần số, điều chỉnh thời gian tăng xung, v.v CHÚ THÍCH 2: Giấy chứng nhận hiệu chuẩn chuỗi thiết bị cảm biến dòng - suy hao - cáp thường có đáp ứng tần số suy hao Giả thiết phòng hiệu chuẩn cung cấp số liệu yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo phép đo thời gian tăng xung, k=2 CHÚ THÍCH 3: Thơng thường, độ lặp lại tính từ tối thiểu kết đo liên tiếp Đây kiểu ước lượng độ không đảm bảo đo loại A, cơng thức tính độ lệch chuẩn s(q) tập hợp n kết đo liên tiếp là: S( q ) n (q n(n 1) j j q )2 Với qj kết đo lần thứ j, ( q ) giá trị trung bình kết Bảng E.2 - Ví dụ quỹ khơng đảm bảo đo áp dụng cho q trình hiệu chuẩn dòng đỉnh ESD Thành phần Độ không đảm bảo đo tham số hiển thị theo chiều dọc hình máy sóng (CHÚ THÍCH 1) Chuỗi cảm biến dòng suy hao- cáp Phân bố Chuẩn k=2 Chuẩn k=2 Dạng chữ U Không phối hợp: chuỗimáy sóng Ước số = Trở kháng truyền tần số thấp Độ lặp lại Độ không đảm bảo đo tổng hợp dòng đĩnh, uc Chuẩn k=2 Ước số =1 Giá trị ui(y) ui(y)2 % % %2 3,2 1,6 2,56 Số liệu từ phòng hiệu chuẩn máy sóng 3,6 1,8 3,24 Số liệu từ phòng hiệu chuẩn máy sóng 1,4 x 10-6 x 10-6 x 10-12 1,5 1,5 2,25 Tổng 10,05 Căn bậc 3,17 Nhận xét Số liệu từ phòng hiệu chuẩn từ tiêu kỹ thuật (CHÚ THÍCH 2) (CHÚ THÍCH 3) Đạt từ đánh giá loại A (CHÚ THÍCH 4) Độ khơng đảm bảo đo mở rộng dòng đỉnh, U k=2 6,3% Độ tin cậy 95% CHÚ THÍCH 1: Độ khơng đảm bảo đo tham số hiển thị theo chiều dọc hình máy sóng bao gồm yếu tố độ phân giải chiều dọc hình, độ tuyến tính LF, độ tuyến tính HF, độ phân giải mức bù, vv Quá trình hiệu chuẩn phải bao gồm tồn dải tần, nghĩa f ≤ GHz Tuy nhiên, độ phẳng đặc tính biên độ-tần số khơng tốt độ phẳng đặc tính lọc bậc có tần số cắt fc = GHz Nghĩa A(f) |1 + (f/fc)2|-1/2 CHÚ THÍCH 2: Yếu tố cấu thành độ khơng phối hợp hệ số phản xạ lối chuỗi thiết bị cảm biến dòng - suy hao-cáp, C hệ số phản xạ lối vào máy sóng, O Các số liệu có từ tiêu kỹ thuật giấy chứng nhận hiệu chuẩn Do yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo bậc nhỏ nên số liệu tiêu kỹ thuật tin cậy đủ Tuy nhiên, cần ý tiêu kỹ thuật phải bao hàm toàn dải tần, điều thường khơng với máy sóng, cần thêm phép đo phụ Yếu tố tạo nên độ không phối hợp là: C x , với phân bổ dạng chữ U, ước số O Công thức độ không đảm bảo đo khơng phối hợp có với giả thiết đáp ứng biên độ máy sóng hiệu chuẩn theo khái nhiệm hiệu chuẩn tần số vô tuyến, nghĩa sai số điện áp so với điện áp tới từ nguồn 50 Ω, không so với điện áp thực tế lối vào Điều cần làm rõ giấy chứng nhận hiệu chuẩn, khơng, áp dụng cơng thức khác CHÚ THÍCH 3: Giả thiết phòng thử nghiệm có hướng dẫn hiệu chuẩn riêng biệt với đánh giá độ không đảm bảo đo mang lại độ không đảm bảo đo mở rộng U q trình hiệu chuẩn CHÚ THÍCH 4: Thơng thường, độ lặp lại tính từ tối thiểu kết đo liên tiếp Đây kiểu ước lượng độ không đảm bảo đo loại A, công thức tính độ lệch chuẩn s( q ) tập hợp n kết đo liên tiếp là: S( q ) n (q j n(n 1) j q )2 Với qj kết đo lần thứ j, q giá trị trung bình kết Bảng E.3 - Ví dụ quỹ khơng đảm bảo đo áp dụng cho trình hiệu chuẩn I30, I60 Thành phần Phân bố Độ không đảm bảo đo bảng E.2 Chuẩn Giá trị đọc thời điểm 30 ns 60 ns k=2 Giá trị ui(y) ui(y)2 % % %2 6,3 3,15 9,92 Hình chữ nhật k= 0,17 Chuẩn k=2 Độ khơng đảm bảo đo dòng đỉnh (Bảng E.2) Độ nhạy số dòng 30 ns 60 ns, khoảng thời gian đo thời điểm xung đạt 10 % giá trị 0,0096 đỉnh 30 ns 60 ns Tốc độ lấy mẫu máy sóng 20 GS/s (hai số có độ khơng đảm bảo 50 ps) uc Độ không đảm bảo đo mở rộng, U I30 I60 0,098 Nhận xét Tổng 9,93 Căn bậc 3,15% 6,3% Độ tin cậy 95% Cơ quan quản lý sản phẩm tổ chức cơng nhận chất lượng áp dụng giải thích khác E.8 Áp dụng độ không đảm bảo đo tiêu đánh giá tuân thủ máy phát EDS Nói chung, để đảm bảo chắn máy phát EDS đạt tiêu kỹ thuật nó, kết hiệu chuẩn phải nằm giới hạn tiêu chuẩn (MU không làm giảm dung sai) Các phòng hiệu chuẩn khuyến nghị áp dụng MU sau: Thời gian tăng tr MU ≤ 15% Dòng đỉnh IP MU ≤ 7% Dòng 30 ns MU ≤ 7% Dòng 60 ns MU ≤ 7% PHỤ LỤC F (Tham khảo) SỰ SAI LỆCH TRONG KẾT QUẢ THỬ VÀ PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ F.1 Sự sai lệch kết thử Do chất phức tạp tượng phóng tĩnh điện dung sai thiết bị đo, vài sai lệch kết phép thử ESD dự đốn Thơng thường, sai lệch khác biệt mức phép thử mà xảy lỗi dạng lỗi mà EUT trải qua thực phép thử Tùy thuộc vào mức thử mà có sai số, sai lệch kết thử ảnh hưởng đến định xem EUT có đạt hay khơng đạt phép thử Trong trường hợp có khác biệt kết thử, bước thường thực để xác định nguyên nhân sai lệch - Kiểm tra cấu hình thiết lập phép thử; kiểm tra tất chi tiết, bao gồm vị trí dây cáp cáp trạng thái EUT (ví dụ lớp vỏ, cửa vào ) - Kiểm tra thủ tục thử, bao gồm chế độ hoạt động EUT, vị trí điểm đặt thiết bị phụ trợ, vị trí người thao tác, tình trạng phần mềm, chế độ phóng đến EUT - Kiểm tra máy phát, có thực xác hay khơng? Được hiệu chuẩn lần cuối nào? Chỉ tiêu kỹ thuật máy phát? Những sai lệch kết thử có phải sử dụng máy phát khác hay không? Nếu sai lệch kết thử việc sử dụng máy phát ESD khác nhau, kết thử máy phát ESD mà đáp ứng với yêu cầu mục 6.2 sử dụng để xác định tuân thủ với tiêu chuẩn F.2 Phương án xử lý Nếu sai khác kết thử xảy tất điều kiện để thực phép thử, bao gồm máy phát ESD nhau, áp dụng phương án để xác định độ phù hợp với tiêu chuẩn Phương án áp dụng riêng cho điểm thử mà có sai lệch kết a) thử (đã) áp dụng cho số lần phóng qui định đến điển thử theo 8.3 (ví dụ 50 lần phóng điện) với mức thử dự kiến Nếu không xảy ảnh hưởng không chấp nhận thử EUT đạt thử Nếu xảy ảnh hưởng khơng chấp nhận lần phóng điện thực thêm đo bước b) Nếu có nhiều ảnh hưởng khơng chấp nhận lần phóng điện EUT khơng đạt phép thử điểm thư b) Bài đo lần sử dụng gấp đôi số lần phóng điện đến điểm thử với mức thử với dự kiến Nếu không xảy ảnh hưởng không chấp nhận lần phóng điện EUT đạt đo điểm thử Nếu xảy ảnh hưởng không chấp nhận lần phóng tĩnh điện này, thực thêm đo bước c) Nếu xuất nhiều ảnh hưởng không chấp nhận lần phóng điện EUT khơng đạt đo điểm thử c) Bài đo lần sử dụng số lần phóng điện đo lần điểm thử với mức thử dự kiến Nếu không xuất ảnh hưởng không mong muốn lần phóng điện EUT đạt đo điểm thử Nếu xảy ảnh hưởng khơng chấp nhận lần phóng điện EUT khơng đạt đo điểm thử THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IEC 61000-4-2:2008 : “Electromagnetic compatibility (EMC) -Part 4-2: Testing and measurement techniques - Electrostatic discharge” MỤC LỤC Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Quy định chung Thuật ngữ định nghĩa Các mức thử Máy phát tín hiệu thử 6.1 Yêu cầu chung 6.2 Đặc tính chất lượng máy phát ESD 6.3 Kiểm tra cấu hình thiết lập phép thử ESD Cấu hình thử 7.1 Thiết bị thử 7.2 Cấu hình để thực phép thử phòng thử nghiệm 7.2.1 Yêu cầu thử 7.2.2 Thiết bị để bàn 7.2.3 Thiết bị đặt sàn 7.2.4 Thiết bị khơng tiếp đất 7.3 Cấu hình cho phép thử sau lắp đặt Quy trình thử nghiệm 8.1 Điều kiện chuẩn phòng thử nghiệm 8.1.1 Tham số mơi trường 8.1.2 Điều kiện khí hậu 8.1.3 Điều kiện điện từ 8.2 Kích hoạt EUT 8.3 Thực phép thử 8.3.1 Phóng điện đến EUT 8.3.2 Phóng tĩnh điện trực tiếp vào EUT 8.3.3 Phóng tĩnh điện gián tiếp vào EUT Đánh giá kết thử nghiệm 10 Biên thử nghiệm Phụ lục A (Tham khảo) Các thơng tin giải thích bổ sung Phụ lục B (Bắt buộc) Hiệu chuẩn hệ thống đo dòng điện phép đo dòng phóng điện Phụ lục C (Tham khảo) Ví dụ cảm biến dòng đáp ứng yêu cầu phụ lục B Phụ lục D (Tham khảo) Các trường xạ từ tượng phóng tĩnh điện người máy phát ESD Phụ lục E (Tham khảo) Những lưu ý độ không đảm bảo đo (MU) Phụ lục F (Tham khảo) Sự sai lệch kết thử phương án xử lý ... toán tiêu chất lượng, quan quản lý tiêu chuẩn chung, tiêu chuẩn sản phẩm họ sản phẩm, mẫu thỏa thuận tiêu chất lượng nhà sản xuất khách hàng, ví dụ trường hợp khơng có tiêu chuẩn chung, tiêu chuẩn. .. tiêu chuẩn chung, sản phẩm họ sản phẩm; - ảnh hưởng lên EUT quan sát sau thử khoảng thời gian ảnh hưởng; - sở cho định đạt/không đạt (dựa tiêu chí chất lượng xác định tiêu chuẩn chung, tiêu chuẩn. .. - điện trở nạp, Rc; - tụ điện tích trữ lượng, Cs; - điện dung phân tán, Cd; - điện trở phóng điện, Rd; - đồng hồ thị điện áp ; - cơng tắc phóng điện; - cơng tắc nạp điện; - đầu phóng thay đổi