【導讀】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)生標準的波形和能量，然后通過(guò)ESD gun施加到DUT上來(lái)進(jìn)行測試的。
讓我們繼續上次的話(huà)題 Let's go！
1. ESD測試
ESD可能會(huì )發(fā)生在車(chē)輛安裝和維修時(shí)CAN連接器的手動(dòng)插拔，以及車(chē)輛在行駛過(guò)程中，電路噪聲耦合到CAN總線(xiàn)等情況，具體取決于CAN總線(xiàn)在車(chē)輛內部的位置以及排布情況。測試標準主要參考ISO 10605和IEC 61000-4-2, ISO 10605中詳細描述了汽車(chē)環(huán)境中ESD測試的設備，條件以及判定標準：
(1) DUT（被測物體）
(2) ESD gun（靜電槍?zhuān)?/p>
(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(chē)以外的其他行業(yè)，但它仍可作為汽車(chē)行業(yè)ESD測試的參考標準。
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)生標準的波形和能量，然后通過(guò)ESD gun施加到DUT上來(lái)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(guò)空氣放電進(jìn)行測試?？諝夥烹娦枋褂萌缦聢D的槍頭，頭部比較圓潤，方便在接近DUT的過(guò)程中放電。
ESD gun的模型如下圖所示，先通過(guò)高壓給電容C充電，然后切換開(kāi)關(guān)，電容C通過(guò)電阻R給DUT放電來(lái)進(jìn)行測試。
很顯而易見(jiàn)的是，ESD測試的嚴苛程度取決于RC網(wǎng)絡(luò )。因此，ISO 10605標準中根據產(chǎn)品在車(chē)輛中不用的使用場(chǎng)景，定義了不同的RC網(wǎng)絡(luò )。在下表中，RC網(wǎng)絡(luò )按照嚴苛程度進(jìn)行了排名（排名越高，代表越嚴苛）：
不同的產(chǎn)品需要按照不同的使用場(chǎng)景，選擇相對應的RC網(wǎng)絡(luò )來(lái)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(xiàn)上繼電器打開(kāi)或關(guān)閉過(guò)程中的彈跳而產(chǎn)生的的電壓瞬變，這些電壓瞬變會(huì )被耦合到CAN總線(xiàn)上。測試波形如下圖所示：
pulse 3a是負向的脈沖；pulse 3b是正向的脈沖。這項測試一共有4個(gè)等級，Level I, II, III, IV區別是Us的值不同，上圖是最嚴格的Level IV的測試條件，測試時(shí)間一般為10分鐘。CAN總線(xiàn)需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗結束后無(wú)任何異?；驌p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(guò)對應的Us測試電壓是相同的，所以不用做區分。這項測試同樣也有4個(gè)級別，Level I,II,III,IV區別是Us的值不同，上圖是最嚴格的Level IV的測試條件，測試時(shí)間一般為5分鐘。CAN總線(xiàn)需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗結束后無(wú)任何異?；驌p壞。
4. 穩壓器故障 (ISO 16750-2)
這個(gè)測試模擬的是當車(chē)輛發(fā)電機穩壓器發(fā)生故障時(shí)，電源線(xiàn)產(chǎn)生超過(guò)正常工作的電壓，這個(gè)電壓可能會(huì )被耦合或者直接搭接到CAN總線(xiàn)上。ISO 16750-2中對這個(gè)測試的描述可以總結為如下表格：
CAN總線(xiàn)需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗結束后無(wú)任何異?；驌p壞。
5. 搭接啟動(dòng) (ISO 16750-2)
這個(gè)測試僅針對12V乘用車(chē)，模擬使用24V商用車(chē)的電池（或者24V的備用電源）來(lái)啟動(dòng)12V乘用車(chē)時(shí)的場(chǎng)景。此時(shí)車(chē)上所有ECU需要承受24V的高電壓，并且該電壓會(huì )耦合或者直接搭接到CAN總線(xiàn)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為如下表格：
CAN總線(xiàn)需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗結束后無(wú)任何異?；驌p壞。
6. 反向電壓 (ISO 16750)
在車(chē)輛維修，備用電源啟動(dòng)車(chē)輛，給車(chē)輛更換新電池等場(chǎng)景下，可能會(huì )因為人為的疏忽而發(fā)生電池接反的錯誤。這個(gè)實(shí)驗模擬的就是這種異常情況，并且該異常電壓會(huì )耦合或者直接搭接到CAN總線(xiàn)上。測試示意圖如下：
ISO 16750中對這個(gè)測試的描述可以總結為如下表格：
CAN總線(xiàn)需要可以耐受住這個(gè)測試，在實(shí)驗結束后無(wú)任何異?；驌p壞。OK, 這期把所有測試相關(guān)的內容都梳理完了，由于文字和圖片的內容太多，TVS的選型只能再放到下期了。To be continue......
文章來(lái)源：Littelfuse
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