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GB∕T 19951-2019 道

基本信息

标准号: GB∕T 19951-2019 道

中文名称:车辆电气电子部件对静电放电抗扰性的试验方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 车辆 电气 电子 部件 静电 放电 抗扰性 试验 方法

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出版信息

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标准简介

标准号:GB∕T 19951-2019
标准名称:道路车辆电气电子部件对静电放电抗扰性的试验方法
英文名称:Road vehicles-Disturbances test methods for electrical /electronic component from electrostatic discharge
标准格式:PDF
发布时间:2019-06-04
实施时间:2020-01-01
标准大小:15.4M
标准介绍:本标准规定了车辆电气/电子部件对装配、维修过程中及驾乘人员在车内外可能产生的静电放电(ESD)耐受性能的试验方法,包括部件和整车层面试验。
本标准适用于M、N、O、L类车辆(不限定车辆动力系统,例如火花点火发动机、柴油发动机、电动机)用电气电子部件。 本标准代替GB/T19951-2005,本标准与GB/T19951-2005的主要差异如下:
对术语进行了调整(见第3章,2005年版的第3章);
增加了试验条件和试验场地、放电模式(见第4章、第5章和第7章);
对试验设备的规定上有较大的修改(输出电压、放电电阻,规定的设备品种减少)(见第6章,2005年版的第4章);
对试验方法做了较大调整,包括零部件带电试验方法和整车试验方法(见第8章和第10章,2005年版的第5章和第6章);
对试验结果评价和试验报告的要求做了调整(见第8章、第9章和第11章,2005年版的第5章一第7章);
增加了“电流靶设计指南”“零部件放电试验方法选择指南”和“零部件通电试验的可选试验布置和试验程序”,对设备的校准和试验方法、试验程序进行具体说明(见附录B、附录D和附录E);
将功能特性状态分类改为资料性附录(见附录C,2005年版的附录B)

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标准内容

ICS43.040.10
iiikAa~cJouakA
中华人民共和国国家标准
GB/T19951—2019
代替GB/T19951—2005
道路车辆
电气/电子部件对静电放电
抗扰性的试验方法
Roadvehicles-Disturbances test methodsfor electrical/electronic componentfrom electrostatic discharge(1SO 10605:2008.Road vehiclesTestmethods for electrical disturbancesfromelectrostaticdischargeMOD)2019-06-04发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-01-01实施
中华人民共和国
国家标准
电气/电子部件对静电放电
道路车辆
抗扰性的试验方法
GB/T19951-2019
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址:spc.org.cn
服务热线:400-168-0010
2019年6月第一版
书号:155066·1-61609
版权专有
侵权必究
iiiKAa~cJouakAa
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。iiiKAa~cJouaKAa
GB/T19951—2019
本标准代替GB/T19951一2005,本标准与GB/T19951一2005的主要差异如下对术语进行了调整(见第3章,2005年版的第3章);增加了试验条件和试验场地、放电模式(见第4章、第5章和第7章);对试验设备的规定上有较大的修改(输出电压、放电电阻,规定的设备品种减少)(见第6章,2005年版的第4章);
对试验方法做了较大调整,包括零部件带电试验方法和整车试验方法(见第8章和第10章,2005年版的第5章和第6章):
对试验结果评价和试验报告的要求做了调整(见第8章、第9章和第11章,2005年版的第5章~第7章);
增加了“电流靶设计指南”“零部件放电试验方法选择指南”和“零部件通电试验的可选试验布置和试验程序”,对设备的校准和试验方法、试验程序进行具体说明(见附录B、附录D和附录E);
将功能特性状态分类改为资料性附录(见附录C.2005年版的附录B)本标准使用重新起草法修改采用ISO10605:2008《道路车辆本标准与ISO10605:2008相比结构调整如下:6.3下不再设条;
9.3.3下不再设条;
增加9.3.7:
一删除C.3和C.4;
原文附录F的内容调整为附录E。静电放电产生的电骚扰试验方法》。本标准与IS010605:2008存在技术差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(I)进行了标示。
本标准与ISO10605:2008的技术性差异及原因如下:关于规范性引用文件,本标准做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:。删除ISO7637-1和ISO11452-1
·增加引用GB/T29259—2012。
GB/T29259一2012中已包含了静电放电、人体静电放电模型、参考平面和静电放电模拟器(发生器)术语.将原文3.5、3.6、3.7和3.10内容删除。为清晰描述接触放电电流波形,也为便于理解表2中t,和的含义,参照有关标准在表2下面增加图3“接触放电波形参数示意图”,后续图号按顺序变化,增加了部件试验后的功能要求,作为试验后的结果判定,见9.3.7。原文6.3.2内容为不必要赞述,且易引起误解,因此给予删除。本标准做了下列编辑性修改:
修改了标准名称;
纳人了ISO10605:2008/Amd1:2014和ISO10605:2008/Cor.1:2010的修正内容.这些修正内容涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直双线(Ⅱ)进行了标示;1
GB/T19951—2019
一为便于理解.对表2中电流/试验电压(A/kV)给出了注释说明:iiiKAa~cJouaKAa
原文中8.4.5对试验电压的描述与8.3.6相同,本标准不再重复描述,改为引用8.3.6,9.3.3、9.3.49.3.5、9.3.6、10.3.3都按此方式处理;删除原文附录B中图B.1c)剖面图中对“1”的注释,同时将“1\修改为\M3螺丝孔”;一为保持电磁抗扰系列若干标准之间对功能特性状态分类(FPSC)表述和理解的统一,对附录C的功能特性状态分类(FPSC)内容直接引用GB/T33014.1;原文的附录E“空气放电发生器的验证原理”与标准的技术要求和试验方法都没有直接关系,且原文编写极不规范,给予删除。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。本标准负责起草单位:中国汽车技术研究中心有限公司、苏州泰思特电子科技有限公司、中国电子技术标准化研究院、长春汽车检测中心、上海大众汽车有限公司、襄阳达安汽车检测中心、上海电器科学研究院、延锋伟世通电子科技(上海)有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、上海汽车集团乘用车公司、上海汽车商用车技术中心、华晨汽车集团控股有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、华测检测技术股份有限公司、安徽江准汽车股份有限公司、深圳市航盛电子股份有限公司、一汽大众汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、广汽本田汽车有限公司、长城汽车股份有限公司、广州广电计量检测股份有限公司。本标准参加起草单位:博世汽车部件(苏州)有限公司、丰田汽车技术中心(中国)有限公司、宝马(中国)服务有限公司、梅赛德斯-奔驰(中国)汽车销售有限公司、大众汽车(中国)投资有限公司、福特汽车(中国)有限公司、捷豹路虎中国、戴姆勒大中华区投资有限公司、标致雪铁龙(上海)管理有限公司。本标准主要起草人:许秀香、胡小军、崔强、刘欣、林艳萍、刘新亮、刘克涛、刘媛、崔卫东、邓福启、卢长军、吴定超、曹尚贵、邹爱华、楚艳钢、李铮、刘英莉。1范围
道路车辆电气/电子部件对静电放电抗扰性的试验方法
iiikAa~cJouakA
GB/T19951—2019
本标准规定了车辆电气/电子部件对装配、维修过程中及驾乘人员在车内外可能产生的静电放电(ESD)耐受性能的试验方法,包括部件和整车层面试验本标准适用于M、N、O、L类车辆(不限定车辆动力系统,例如火花点火发动机、柴油发动机、电动机)用电气电子部件。
2规范性引用文件
下列文件对手本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T29259-—2012
道路车辆电磁兼容术语
3术语和定义
GB/T29259-一2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
deviceundertest;DUT
被测设备
接受试验的电气电子单个组件或组合件。3.2
空气放电
airdischarge
将试验发生器的充电电极靠近DUT、由作用在DUT上的电弧进行放电的一种试验方法。3.3
接触放电
contactdischarge
试验发生器的电极保持与DUT接触、通过触发发生器内的放电开关对DUT进行放电的一种试验方法。
direct discharge
直接放电
直接对DUT实施放电的试验方法。3.5
间接放电
indirect discharge
对DUT附近的耦合板实施放电的试验方法。一般用来模拟人体对DUT附近的物体进行放电3.6
表面surface
DUT无缝外壳、缝隙或开口。例如:翘板开关、触点、通风孔、扬声器出声口。3.7
保持时间
holdingtime
放电前因泄漏而引起试验电压下降10%所持续的时间。1
GB/T19951—2019
水平耦合平板
horizontal couplingplane;HCP位于水平方向、用来模拟对DUT附近物体进行放电的金属平板。4
试验条件
试验时的环境条件如下,当采用其他试验条件时,应记录在试验报告中:环境温度:(25士10)℃:
相对湿度:20%~60%(推荐20℃和30%相对湿度)。用户应指定试验电平,参见附录C。试验场地
应在满足环境条件的实验室进行,可使用专用场地,如屏蔽室或电波暗室iiiKAacJouaKAa
注:ESD试验会产生瞬态场,会干扰几米远的敏感电子设备或接收机,选择试验位置时,要给予考虑。试验设备
ESD发生器
ESD发生器应能产生重复频率至少为10次/s的放电,无论自动还是手动控制,都不应影响放电电流波形。当2m长的放电回线不够时(例如,高大的DUT),可以使用长度不超过3m的电线,要确保放电电流波形符合要求。ESD发生器的特性参数见表1。注:当ESD发生器通过外部电源供电或通过独立单元控制时,连接电缆与ESD发生器的放电回线保持距离.避免非预期的电流会流过这些电缆。表1
ESD发生器的特性参数
接触放电输出电压
空气放电输出电压
输出电压精度
输出极性
接触放电短路电流上升时间
保持时间
储能电容
电电阻
参见附录C示例.
放电电极
接触放电电极
接触放电所用电极一般采用不锈钢材料,如图1所示。2
2kV~15kV(或按试验计划)
2kV~25kV(或按试验计划)
正极和负极
0.7ns~1.0nsbzxz.net
150pF.330pF
3302.2000
说明:
尖端点。
6.2.2空气放电电极
图1ESD发生器的接触放电电极
iiiKAa~cJouakA
GB/T19951—2019
单位为毫米
空气放电所用电极如图2所示。当空气放电的试验电压大于15kV时,可使用较大的放电电极(例如,直径为20mm~30mm)以避免预放电单位为毫米
说明:
ESD发生器的机身。
图2ESD发生器的空气放电电极
6.3接触放电电流验证
接触放电电流应按附录A进行验证。接触放电波形参数应满足表2规定。按表2计算的接触放电波形如图4a)和b)所示。
典型电容
电阻值
150pF/3302
330pF/330Q
150pF/20002
峰值电流/试验电压
接触放电波形参数
时的电流/试验电压
(t,=30ns)
(th=65ns)
(t=180ns)
2时的电流/试验电压
(t,=60ns)
(t,=130ns)
(t=360ns)
GB/T19951—2019
典型电容
电阻值
330pF/2000
峰值电流/试验电压
注1:峰值电流由实际测量得到。允差
表2(续)
时的电流/试验电压
(t=400ns)
iiiKAa~cJouakA
t2时的电流/试验电压
(t=800ns)
注2:t和为电流脉冲下降沿的两个时间,t一R×C(1一40%),t=R×C(1十20%),如图3所示。用于确定t,和t所对应的电流脉冲幅值是否符合GB/T17626.2的要求,注3:电流/试验电压(A/kV)为比例因子,不同测试电压下的电流与比例因子相乘。100%
2时!
f,=0.7ns~1ns
图3接触放电波形参数示意图
说明:
时间,ns;
电流,A;
330pF/330Q;
150pF/3302
150pF/330pF.3302
图4计算出的接触放电波形示例(5kV试验电压)说明:
X时间,ns
Y—电流,A;
1330pF/2ka
2—150pF/2k
6.4水平耦合平板和接地/参考平面700800900X
200300
400500600
b)150pF/330pF、2k2
图4(续)
iiiKAa~cJouaKAa
GB/T19951—2019
水平耦合平板(HCP)和接地/参考平面(GRP)应为金属板(例如,紫铜,黄铜或铝),最小厚度为0.25mm:当使用铝板时.应注意避免铝板因氧化导致导电连接性变差.GRP应放置在非导电桌的下面。HCP的尺寸应比DUT的投影尺寸(包括连接电缆)至少大0.1m,且不小于1.6m×0.8m。HCP应位于GRP上边,高度为0.7m~1.0m。GRP的尺寸至少应与HCP的尺寸相同。6.5绝缘块
如使用绝缘块,应采用洁净无吸湿性的材料制成(例如聚乙烯材料),相对介电常数在1~5之间绝缘块的厚度为(50士5)mm其每侧至少比试验布置的尺寸大20mm。6.6绝缘垫
如使用绝缘垫,应采用洁净无吸湿性的材料制成(例如聚乙烯材料),相对介电常数在1~5之间。绝缘垫的厚度为2mm~3mm,其每侧至少比试验布置的尺寸大20mm。应确保放电电压为25kV时绝缘垫不会被击穿。
7放电模式
7.1一般规定
试验时有两种放电方式:接触放电和空气放电。附录D给出了空气放电和接触放电的试验指南。7.2
接触放电
在接触放电中,发生放电之前,ESD发生器的放电电极的尖端应与DUT接触7.3空气放电
在空气放电中,放电电极充电到试验电压,然后以规定的速度接近DUT,当放电尖端足够接近DUT时,放电尖端和试验点之间的电介质材料被击穿,通过电弧放电5
GB/T19951—2019
iiiKAa~cJouaKAa
空气放电过程中,放电电极的接近速度影响注人电流上升时间和幅度,接近的速度应为0.1m/s~0.5m/s。实际操作时ESD发生器应尽可能快地接近DUT直到放电发生或放电尖端接触放电点,且不会损环DUT或发生器。
8部件试验方法(DUT通电)
8.1一般规定
对DUT试验应采用直接放电和间接放电:直接放电可采用接触或空气放电直接施加于DUT或可接触的远端连接部件,例如开关和按键;
一间接放电为模拟DUT附近导电物体出现的放电,通过外部金属(例如水平耦合板)施加。间接放电仅采用接触放电方式。
注:附录E给出了使用直接放电试验方法可选的试验布置和程序。按DUT在车辆上的安装位置,ESD发生器的电容可选择330pF或150pF,电阻为330Q。如不能确定DUT的位置,应仅使用330pF的电容。对导电表面应使用图1所示的接触放电电极进行接触放电。如试验计划中有要求,也可对导电表面施加空气放电。对非导电表面应使用图2所示的空气放电电极进行空气放电。在对DUT进行放电之前,应按附录A对ESD发生器进行定期验证。8.2
2试验计划
在试验前,应编制试验计划,内容包括:详细的试验布置;
一试验点;
一DUT的工作模式;
任何不同于标准试验的特殊说明和变化8.3直接放电试验程序
8.3.1一般规定
直接放电施加于设备正常工作状态下所有规定的试验点上。产品的响应与放电极性有关,应使用两种极性放电。
8.3.2试验布置
按图5将DUT放置在水平耦合板(HCP)上。如DUT安装时直接与车身连接,试验时将其直接放置在HCP上进行。如安装时与车身不连接试验时DUT与HCP间应放置绝缘垫。试验时DUT应与完成其功能测试的必要外围设备相连接,试验线束的长度应为1.50m~2.50m。如不能使用实车中的外围设备,在试验计划中应说明替代的外围设备和放电试验点。试验桌上所有部件之间的最小距离为0.2m。试验线束应沿着HCP的边缘平行放置,距离HCP的边缘为0.1m。试验线束应捆扎并放置在绝缘块上。电线规格应按实车进行选定。供电蓄电池应放置在试验桌上.其负极直接与HCP进行连接。注意蓄电池有爆炸危险,应采取适当的保护措施直接放电时ESD发生器的放电回线应与HCP相连,发生器的放电回线应距DUT和其电缆至少0.2m(以减小对电缆的耦合,避免影响试验结果)。ESD的试验桌(试验表面)应距其他导电结构(例如,屏蔽室的表面)至少0.1m。6
说明:
DUT:
ESD发生器:
ESD发生器主机:
非导电桌:
HCP:
接地点:
接地连接:
可触及的DUT远端连接部件;
直接放电时的电极连接
接触放电
外围设备:
蓄电池:
绝缘垫(如需要):
绝缘块:
470kQ电阻:
GRP:
HCP的接地连接
直接放电试验布置
接触放电之前.ESD发生器的放电电极的尖端应与DUT接触iiiKAa~cJouakAa
GB/T19951—2019
对于表面涂漆的导电层,如设备制造厂家未说明涂膜为绝缘层,电极尖端应穿透漆膜,与导电层接触。8.3.3.2
空气放电
空气放电过程中,放电电极的尖端应尽可能快地接近DUT。注:当壳体是非导电面,或是导电表面喷涂了绝缘层并做了相应声明,则作为绝缘面,只进行空气放电。8.3.4ESD发生器的方向
对直接放电,ESD发生器的放电尖端应垂直于DUT的表面。如做不到.可与DUT的表面至少成45°角。
8.3.5ESD的放电次数和时间间隔对每一个规定的试验电压和极性(参见附录C),所有的直接放电试验点应至少施加3次放电。连续单次放电之间的时间间隔应足够长(不小于1s),确保新的放电之前使电荷消除。可以使用以下方法消除电荷:
DUT的残余电荷应按下列顺序、采用连接不低于1MQ的泄放线方法接触泄地:(1)放电位置和地之间:(2)DUT接地点与地之间。如有证据表明串接1MQ导线不会影响试验结果,可连接到DUT上。
延长连续两次放电之间的时间间隔,由于自然的电荷衰减,聚集的电荷将消失使用空气离子发生器加快DUT的自然放电过程。当施加空气放电时,应关闭离子发生器。7
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试验电压
试验电压增加到最大试验电平之前,应至少施加两个电压。iiiKAa~cJouaKAa
注:有些产品在施加特定试验电压时,会出现敏感响应,不需要在其他试验电压下再进行测试。间接放电试验程序
一般规定
通过ESD发生器对水平耦合板施加接触放电,以模拟放置或安装在DUT附近的物体进行放电。接触放电应施加在DUT每侧的水平耦合板上(ESD脉冲应施加在水平耦合板的边沿)DUT应放置在水平耦合板上,其表面应距水平耦合板上最近的放电点为0.1m。对HCP的边沿施加放电时,要调整DUT的位置以保持其表面和水平耦合板的边沿之间的距离为0.1m。8.4.2试验布置
按图6将DUT放置在水平耦合板(HCP上。如DUT安装时直接与车身连接,试验时将其直接放置在HCP上进行。如安装时与车身不连接,试验时DUT与HCP间应放置绝缘垫。试验时DUT应与完成其功能测试的必要外围设备相连接,试验线束的长度应为1.50m~2.50m。如不能使用实车中的外围设备,在试验计划中应说明替代的外围设备和试验放电点。试验桌上所有部件之间的最小距离为0.2m。试验线束应沿者HCP的边缘平行放置,距离HCF的边缘为0.1m。试验线束应捆扎并放置在绝缘块上。电线规格应按实车进行选定。供电蓄电池应放置在试验桌上,其负极直接与HCP进行连接。注意蓄电池有爆炸危险,应采取适当的保护措施间接放电时ESD发生器的放电回线应与HCP或GRP(根据试验计划)相连,发生器的放电回线应距DUT和其试验线束至少O.2m(以减小对电缆的耦合,避免影响试验结果)。ESD的试验桌(试验表面)应距其他导电结构(例如.屏蔽室的表面)至少0.1m。g
说明:
DUT:
ESD发生器:
ESD发生器主机:
非导电桌:
HCP:
接地点:
接地连接:
可触及的DUT远端连接部件;
外围设备:
荔电池:
隔离支撑物(有要求时放置):绝缘块:
470ka电阻:
HCP的接地连接:
ESD发生器的接地连接(根据试验计划连接到HCP或GRP)间接放电试验布置
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