PCB-Beständigkeit gegen transiente Leitfähigkeit und PCB-Beständigkeit gegen elektromagnetische Strahlung

The main purpose of this test is to verify the resistance to electrostatic discharge (ESD) caused by the proximity or contact of an object or person or device. Ein Gegenstand oder eine Person kann sich innerhalb einer Spannung von mehr als 15 kV elektrostatisch aufladen. Die Erfahrung zeigt, dass viele ungeklärte Ausfälle und Schäden wahrscheinlich durch ESD verursacht werden. Durch Entladung vom ESD-Simulator auf die Oberfläche des Prüflings und in dessen Nähe erfasst das Prüfgerät (Prüfling) die ESD-Aktivität. Der Schweregrad der Entladung ist in den vom Hersteller erstellten Produktnormen und EMV-Prüfplänen klar definiert. Das EUT prüft in allen Betriebsmodi auf Funktionsfehler oder Interferenzen. Pass/Fail-Kriterien müssen im EMV-Testplan definiert und vom Hersteller des Produkts festgelegt werden.

PCB transient conductivity resistance

Der Hauptzweck dieser Prüfung besteht darin, die Widerstandsfähigkeit des Prüflings gegenüber transienten und kurzzeitigen Stößen mit schneller Anstiegszeit zu überprüfen, die von induktiven Lasten oder Schützen erzeugt werden können. Die schnelle Anstiegszeit und die sich wiederholende Natur dieses Testimpulses führt dazu, dass diese Spitzen die EUT-Schaltungen leicht durchdringen und möglicherweise den EUT-Betrieb stören. Transienten, die direkt auf die Hauptstromversorgung und die Permittivität der Signalleitung wirken. Bei anderen PCB-Immunitätstests sollte das Prüfling mit einer allgemeinen Betriebskonfiguration auf Pass/Fail-Basis überwacht werden.

ipcb

Resistance of PCB to electromagnetic radiation

Der Hauptzweck dieses Tests besteht darin, die Entstörungsfähigkeit des Produkts gegenüber Funkgeräten, Transceivern, mobilen GSM/AMPS-Telefonen und einer Vielzahl von elektromagnetischen Feldern zu überprüfen, die von industriellen elektromagnetischen Quellen erzeugt werden. Wenn das System nicht abgeschirmt ist, kann elektromagnetische Strahlung an das Schnittstellenkabel gekoppelt werden und über den Leitungsweg in den Stromkreis gelangen; Oder es kann direkt an die Verdrahtung einer gedruckten Schaltung angekoppelt werden. When the amplitude of the rf electromagnetic field is large enough, the induced voltage and demodulated carrier can affect the normal operation of the device.

PCB radiation resistance Test run This test run is usually the longest and most difficult, requiring very expensive equipment and considerable experience. In contrast to other PCB immunity tests, success/failure criteria defined by the manufacturer and a written test plan must be sent to the test room. Beim Einspeisen des Prüflings in das Strahlungsfeld muss der Prüfling auf Normalbetrieb und den empfindlichsten Modus eingestellt werden.

Der Normalbetrieb muss im Prüfraum hergestellt werden, wenn das Prüfling abgestuften Störfeldern ausgesetzt ist, deren Frequenzen den erforderlichen Frequenzbereich von 80 MHz bis 1 GHz überschreiten. Some PCB anti-interference standards start at 27MHz. Severity Level Dieser Standard erfordert typischerweise PCB-Widerstandslevel von 1V/m, 3V/m oder 10V/m. Gerätespezifikationen können jedoch ihre eigenen Anforderungen für bestimmte „Problem-(Stör-)Frequenzen“ haben. The appropriate PCB radiation resistance level of the product is of interest to the manufacturer.

Einheitliche Feldanforderungen Die neue PCB-Störfestigkeitsnorm EN50082-1:1997 bezieht sich auf IEC/EN61000-4-3. IEC/EN61000-4-3 erfordert eine einheitliche Testumgebung basierend auf Testmustern. The test environment was realized in an anechoic room with tiles arranged with ferrite absorbers to block reflection and resonance in order to establish a unified test site indoors. Dies überwindet die plötzlichen und häufigen, nicht wiederholbaren Testfehler, die durch Reflexionen und Feldgradienten in traditionellen, nicht ausgekleideten Räumen verursacht werden. (Ein reflexionsarmer Raum ist auch eine ideale Umgebung für die Messung der Strahlungsemission in einer anormalen Innenumgebung, die Genauigkeit erfordert).

Aufbau reflexionsarmer Räume An den Wänden und Decken reflexionsarmer Räume sind HF-Absorber anzuordnen. Die mechanischen und HF-Designspezifikationen sollten die schweren Ferritfliesen berücksichtigen, die das Dach des Raums auskleiden. Ferritsteine ​​sitzen auf dielektrischem Material und werden oben im Raum befestigt. In einem nicht ausgekleideten Raum verursachen Reflexionen von der Metalloberfläche Resonanzen und stehende Wellen, die Spitzen und Täler in der Stärke des Testraums erzeugen. Der Feldgradient in einem typischen, nicht ausgekleideten Raum kann 20 bis 40 dB betragen, und dies führt dazu, dass die Testprobe in einem sehr schwachen Feld plötzlich zu versagen scheint. Die Resonanz des Raumes führt zu einer sehr geringen Testwiederholbarkeit und einer hohen „Überprüfungsrate“. (Dies kann zu einer übermäßigen Auslegung des Produkts führen.) Die neue PCB-Entstörungsnorm IEC1000-4-3, die dieselben Feldanforderungen erfordert, hat diese schwerwiegenden Mängel behoben.

Die zur Generierung des Testgeländes erforderliche Hard- und Software erforderte einen Hochleistungs-Breitband-HF-Verstärker, um die Breitband-Sendeantenne im Frequenzbereich von mehr als 26 MHz bis 2 GHz anzusteuern, die 3 Meter vom zu testenden Gerät entfernt war. Fully automated testing and calibration under software control provides greater flexibility for testing and full control of all key parameters such as scan rate, frequency pause time, modulation and field strength. Software-Hooks ermöglichen die Synchronisation der Überwachung und Stimulation der Prüflingsfunktionalität. Beim tatsächlichen Testen sind interaktive Funktionen erforderlich, um Änderungen der EMV-Testsoftware und der Prüflingsparameter in Echtzeit zu ermöglichen. Diese Benutzerzugriffsfunktion ermöglicht die schnelle Aufzeichnung aller Daten für eine effektive Bewertung und Partitionierung der Prüflings-EMV-Leistung.

Pyramidenförmige Absorber Herkömmliche pyramidenförmige (konische) Absorber sind effektiv, aber die schiere Größe der Pyramide macht es unmöglich, kleine nutzbare Räume in einem Raum zu testen. Für niedrigere Frequenzen von 80 MHz sollte die Länge des Pyramidenabsorbers auf 100 cm reduziert werden, und um bei niedrigeren Frequenzen von 26 MHz zu arbeiten, sollte die Länge des Pyramidenabsorbers größer als 2 m sein. Pyramidenabsorber haben auch Nachteile. Sie sind zerbrechlich, leicht durch Kollision beschädigt und brennbar. Es ist auch nicht praktikabel, diese Absorber auf dem Boden des Raumes zu verwenden. Aufgrund der Erwärmung des Pyramidenabsorbers besteht bei einer Feldstärke von mehr als 200V/m über einen Zeitraum eine hohe Brandgefahr.

Ferrit-Fliesenabsorber

Ferritfliesen sind räumlich effizient, fügen jedoch dem Dach, den Wänden und den Türen des Raums ein erhebliches Gewicht hinzu, sodass die mechanische Struktur des Raums sehr wichtig wird. Sie funktionieren bei niedrigen Frequenzen gut, werden jedoch bei Frequenzen über 1 GHz relativ ineffizient. Ferritfliesen sind sehr dicht (100 mm × 100 mm × 6 mm dick) und können Feldstärken von über 1000 V/m ohne Brandgefahr standhalten.

Schwierigkeiten beim Testen der PCB-Strahlungsbeständigkeit Da die zum Betrieb des Prüflings verwendeten Zusatzgeräte Reizsignale zur Überwachung seiner eigenen Leistung liefern, muss es selbst gegenüber diesem empfindlichen Feld PCB-beständig sein, was bei der Durchführung eines Strahlenempfindlichkeitstests eine inhärente Schwierigkeit darstellt. Dies führt oft zu Schwierigkeiten, insbesondere wenn die Hilfseinrichtungen komplex sind und viele Kabel und Schnittstellen zum Prüfling erfordern, die durch den abgeschirmten Prüfraum perforiert werden. Alle durch den Prüfraum verlaufenden Kabel müssen geschirmt und/oder gefiltert werden, damit das Prüffeld von ihnen abgeschirmt wird, um die Schirmleistung des Prüfraums nicht zu beeinträchtigen. Kompromisse bei der Abschirmungsleistung des Prüfraums führen zu einem unbeabsichtigten Austreten des Prüfgeländes in die Umgebung, was zu Störungen bei den Benutzern des Spektrums führen kann. Es ist nicht immer möglich, HF-Filter für Daten- oder Signalleitungen zu verwenden, beispielsweise wenn viele Daten vorhanden sind oder wenn Hochgeschwindigkeitsdatenverbindungen verwendet werden.