【導(dǎo)讀】ESD測試分為兩種模式，接觸放電 (contact discharge) 和空氣放電 (air discharge) ，兩者都是由ESD generator產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波形和能量，然后通過ESD gun施加到DUT上來進(jìn)行測試的。
讓我們繼續(xù)上次的話題 Let's go！
1. ESD測試
ESD可能會發(fā)生在車輛安裝和維修時(shí)CAN連接器的手動插拔，以及車輛在行駛過程中，電路噪聲耦合到CAN總線等情況，具體取決于CAN總線在車輛內(nèi)部的位置以及排布情況。測試標(biāo)準(zhǔn)主要參考ISO 10605和IEC 61000-4-2, ISO 10605中詳細(xì)描述了汽車環(huán)境中ESD測試的設(shè)備，條件以及判定標(biāo)準(zhǔn)：
(1) DUT（被測物體）
(2) ESD gun（靜電槍）
(3) ESD generator（靜電發(fā)生器）
(4) ESD GND（接地）
另外，大家所熟知的IEC 61000-4-2雖然涵蓋的是除汽車以外的其他行業(yè)，但它仍可作為汽車行業(yè)ESD測試的參考標(biāo)準(zhǔn)。
ESD測試分為兩種模式，接觸放電 (contact discharge) 和空氣放電 (air discharge) ，兩者都是由ESD generator產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波形和能量，然后通過ESD gun施加到DUT上來進(jìn)行測試的。
Contact discharge（接觸放電）：ESD gun需直接接觸到DUT后，再放電進(jìn)行測試。接觸放電需使用如下圖的槍頭，頭部是尖尖的，方便直接接觸到DUT。
Air discharge（空氣放電）：ESD gun以恒定的速度接近DUT，在未直接接觸到DUT時(shí)通過空氣放電進(jìn)行測試。空氣放電需使用如下圖的槍頭，頭部比較圓潤，方便在接近DUT的過程中放電。
ESD gun的模型如下圖所示，先通過高壓給電容C充電，然后切換開關(guān)，電容C通過電阻R給DUT放電來進(jìn)行測試。
很顯而易見的是，ESD測試的嚴(yán)苛程度取決于RC網(wǎng)絡(luò)。因此，ISO 10605標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)產(chǎn)品在車輛中不用的使用場景，定義了不同的RC網(wǎng)絡(luò)。在下表中，RC網(wǎng)絡(luò)按照嚴(yán)苛程度進(jìn)行了排名（排名越高，代表越嚴(yán)苛）：
不同的產(chǎn)品需要按照不同的使用場景，選擇相對應(yīng)的RC網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行ESD測試。
2. 快速瞬態(tài)脈沖測試
這個(gè)測試是模擬由于電池總線上繼電器打開或關(guān)閉過程中的彈跳而產(chǎn)生的的電壓瞬變，這些電壓瞬變會被耦合到CAN總線上。測試波形如下圖所示：
pulse 3a是負(fù)向的脈沖；pulse 3b是正向的脈沖。這項(xiàng)測試一共有4個(gè)等級，Level I, II, III, IV區(qū)別是Us的值不同，上圖是最嚴(yán)格的Level IV的測試條件，測試時(shí)間一般為10分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無任何異常或損壞。
3. 慢速瞬態(tài)脈沖測試
這個(gè)測試中對Us的定義比較復(fù)雜，所以單列了一個(gè)表格如下：
- DCC: Direct capacitive coupling（直接電容耦合）
- ICC: Inductive coupling clamp（電感耦合鉗）
DCC和ICC是兩種不同的測試方法，所以對應(yīng)不同的Us電壓。其實(shí)pulse 3a/3b也同樣有DCC和ICC這兩種測試方法，只不過對應(yīng)的Us測試電壓是相同的，所以不用做區(qū)分。這項(xiàng)測試同樣也有4個(gè)級別，Level I,II,III,IV區(qū)別是Us的值不同，上圖是最嚴(yán)格的Level IV的測試條件，測試時(shí)間一般為5分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無任何異常或損壞。
4. 穩(wěn)壓器故障 (ISO 16750-2)
這個(gè)測試模擬的是當(dāng)車輛發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓器發(fā)生故障時(shí)，電源線產(chǎn)生超過正常工作的電壓，這個(gè)電壓可能會被耦合或者直接搭接到CAN總線上。ISO 16750-2中對這個(gè)測試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無任何異常或損壞。
5. 搭接啟動 (ISO 16750-2)
這個(gè)測試僅針對12V乘用車，模擬使用24V商用車的電池（或者24V的備用電源）來啟動12V乘用車時(shí)的場景。此時(shí)車上所有ECU需要承受24V的高電壓，并且該電壓會耦合或者直接搭接到CAN總線上。測試示意圖如下：
ISO 16750-2中對這個(gè)測試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無任何異常或損壞。
6. 反向電壓 (ISO 16750)
在車輛維修，備用電源啟動車輛，給車輛更換新電池等場景下，可能會因?yàn)槿藶榈氖韬龆l(fā)生電池接反的錯誤。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的就是這種異常情況，并且該異常電壓會耦合或者直接搭接到CAN總線上。測試示意圖如下：
ISO 16750中對這個(gè)測試的描述可以總結(jié)為如下表格：
CAN總線需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無任何異常或損壞。OK, 這期把所有測試相關(guān)的內(nèi)容都梳理完了，由于文字和圖片的內(nèi)容太多，TVS的選型只能再放到下期了。To be continue......
文章來源：Littelfuse
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