PCB 对瞬态导电性的抵抗力和 PCB 对电磁辐射的抵抗力

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. 物体或人可以在高于 15kv 的电压内积聚静电荷。 经验表明,许多无法解释的故障和损坏很可能是由 ESD 引起的。 通过从 ESD 模拟器放电到 EUT 的表面和附近,测试仪器 (EUT) 捕获 ESD 活动。 制造商准备的产品标准和 EMC 测试计划中明确规定了放电的严重程度。 EUT 检查其所有操作模式中的功能故障或干扰。 通过/失败标准必须在 EMC 测试计划中定义并由产品制造商确定。

PCB transient conductivity resistance

该测试的主要目的是验证 EUT 对可能由感性负载或接触器产生的具有快速上升时间的瞬态和短时冲击的抵抗力。 该测试脉冲的快速上升时间和重复性质导致这些尖峰很容易穿透 EUT 电路并可能干扰 EUT 操作。 瞬态直接作用于主电源和信号线的介电常数。 在其他 PCB 抗扰度测试中,应使用通用操作配置在通过/失败的基础上监控 EUT。

印刷电路板

PCB对电磁辐射的抵抗力

此测试的主要目的是验证产品的 PCB 抗干扰能力,对抗无线电、收发器、移动 GSM/AMPS 电话以及工业电磁源产生的各种电磁场。 如果系统没有屏蔽,电磁辐射可以耦合到接口电缆并通过传导路径进入电路; 或者它可以直接耦合到印刷电路的布线。 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. 将 EUT 馈入辐射场时,必须将 EUT 设置为正常工作和最灵敏模式。

当 EUT 暴露于频率超过要求的 80MHz 至 1GHz 频率范围的分级干扰场时,必须在测试室中建立正常操作。 Some PCB anti-interference standards start at 27MHz. 该标准的严重性级别通常要求 PCB 电阻级别为 1V/m、3V/m 或 10V/m。 但是,设备规范可能对特定的“问题(干扰)频率”有自己的要求。 The appropriate PCB radiation resistance level of the product is of interest to the manufacturer.

统一现场要求 新的 PCB 抗干扰标准 EN50082-1​​:1997 参考 IEC/EN61000-4-3。 IEC/EN61000-4-3 要求基于测试样本的统一测试环境。 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. 这克服了传统无衬里房间中由反射和场梯度引起的突然和频繁的不可重复的测试错误。 (半消声室也是在要求精度的室内异常环境中测量辐射发射的理想环境)。

半消声室的建设 在半消声室的墙壁和天花板上应布置射频吸波器。 机械和射频设计规范应适应房间屋顶内衬的重型铁氧体瓷砖。 铁氧体砖位于介电材料上,并连接到房间的顶部。 在无衬里的房间里,金属表面的反射会引起共振和驻波,从而在测试空间的强度中产生波峰和波谷。 典型的无衬里房间的场梯度可以是 20 到 40dB,这会导致测试样品在非常低的场中突然出现故障。 房间的共振导致非常低的测试重复性和高“过度测试”率。 (这可能会导致产品的过度设计。)新的 PCB 抗干扰标准 IEC1000-4-3 要求相同的现场要求,弥补了这些严重的缺陷。

生成测试站点所需的硬件和软件需要一个高功率宽带射频放大器来驱动宽带发射天线,频率范围超过 26MHz 至 2GHz,距离被测设备 3 米。 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. 软件挂钩允许同步监测和刺激 EUT 功能。 实际测试中需要交互功能,以实现EMC测试软件和EUT参数的实时变化。 此用户访问功能允许快速记录所有数据,以有效评估和划分 EUT EMC 性能。

金字塔形吸波器 传统的金字塔形(圆锥形)吸波器是有效的,但是金字塔的庞大尺寸使得无法测试房间内的小可用空间。 对于 80MHz 的较低频率,金字塔吸波器的长度应减少到 100cm,而要在 26MHz 的较低频率下工作,金字塔吸波器的长度应大于 2m。 金字塔吸收器也有缺点。 它们易碎,容易因碰撞而损坏,并且易燃。 在房间的地板上使用这些吸收器也是不切实际的。 由于金字塔吸波器会发热,一段时间内场强大于 200V/m 的情况下会造成很高的火灾风险。

铁氧体瓦吸波器

铁氧体瓷砖在空间上非常有效,但是它们会显着增加房间的屋顶、墙壁和门的重量,因此房间的机械结构变得非常重要。 它们在低频下工作良好,但在 1GHz 以上的频率上效率相对较低。 铁氧体砖非常致密(100mm×100mm×6mm 厚),可以承受超过 1000V/m 的场强而不会发生火灾。

PCB 抗辐射测试的难点 因为用于操作 EUT 的辅助设备提供激励信号来监控其自身的性能,所以它本身必须对这个敏感场具有 PCB 抗性,这是运行辐射敏感性测试的固有困难。 这通常会导致困难,特别是当辅助设备很复杂并且需要许多电缆和接口到 EUT 时,这些电缆和接口穿过屏蔽测试室。 穿过测试室的所有电缆都必须进行屏蔽和/或过滤,以便将测试场与它们屏蔽,以避免降低测试室的屏蔽性能。 测试室屏蔽性能的妥协会导致测试场地无意中泄漏到周围环境中,这可能会对频谱用户造成干扰。 对数据或信号线使用射频滤波器并不总是可行的,例如当有大量数据或使用高速数据链路时。