Pengujian Kompatibilitas Elektromagnetik (EMC) – Uji Kekebalan Pelepasan Elektrostatik (ESD)

Pengujian Kekebalan Pelepasan Muatan Elektrostatik (ESD)
Pelepasan elektrostatis Pengujian kekebalan (ESD) merupakan aspek penting dari pengujian kompatibilitas elektromagnetik. Standar nasional untuk pengujian kekebalan ESD adalah GB/T 17626.2, yang setara dengan standar internasional IEC 61000-4-2. ESD merupakan fenomena alam yang umum, terutama terlihat di lingkungan kering. Misalnya, saat seseorang berjalan di atas karpet serat sintetis, gesekan antara sepatu dan karpet dapat menyebabkan tubuh mengumpulkan muatan yang melebihi 10^-6 coulomb (tergantung pada resistansi antara sepatu dan karpet). Dalam sistem manusia/karpet/tanah ini, kapasitansi rata-rata sekitar puluhan hingga ratusan picofarad (pF), yang berpotensi menghasilkan tegangan hingga 15 kilovolt (kV).

Penelitian telah menunjukkan bahwa setiap individu menghasilkan pulsa arus ESD yang berbeda-beda, dengan waktu kenaikan berkisar antara 100 pikodetik (ps) hingga 30 nanodetik (ns). Insinyur elektronik telah mengamati bahwa ESD sering terjadi ketika seseorang menyentuh perangkat semikonduktor, yang dapat menyebabkan kerusakan pada beberapa lapisan bahan semikonduktor, yang menyebabkan kerusakan yang tidak dapat dipulihkan. Selain itu, ESD dan variasi medan elektromagnetik yang dihasilkan dapat mengganggu dan merusak pengoperasian normal peralatan elektronik.

LISUN dirancang dan diproduksi Simulator pelepasan muatan listrik statis adalah tegangan elektrostatik tertinggi bisa sampai 30 kv, yang cukup untuk menutupi standar yang paling parah dari persyaratan tegangan elektrostatik (persyaratan tegangan elektrostatik debit udara grade 4 adalah 15 KV). Pistol uji ESD dapat digunakan untuk sebagian besar peralatan listrik dan elektronik untuk uji pelepasan muatan listrik statis, dan juga dapat memastikan komparabilitas dan reproduktifitas pengujian.

ESD61000-2_Simulator Pelepasan Listrik Statis

Tujuan Pengujian Imunitas ESD
Standar GB/T 17626.2 menjelaskan skenario di mana tubuh manusia dapat terisi daya melalui gesekan di lingkungan dengan tingkat kelembapan rendah. Saat orang yang terisi daya menyentuh perangkat, perangkat tersebut dapat mengeluarkan muatan dan memengaruhi fungsionalitas perangkat. Pengujian kekebalan ESD terutama mensimulasikan dua skenario berikut:
• Pelepasan Langsung: Pelepasan terjadi ketika operator menyentuh peralatan secara langsung, dan dampak pelepasan ini terhadap pengoperasian peralatan.
• Pelepasan Tidak Langsung: Pelepasan terjadi saat operator menyentuh benda di dekat peralatan, yang memengaruhi peralatan pengujian secara tidak langsung.

Konsekuensi Potensial dari ESD
• Kerusakan Permanen: Pertukaran energi langsung melalui pelepasan dapat merusak perangkat semikonduktor di dalam peralatan, yang menyebabkan kegagalan permanen.
• Kerusakan: Pelepasan, baik langsung maupun tidak langsung, dapat menyebabkan perubahan medan elektromagnetik di dekat, yang mengakibatkan peralatan tidak berfungsi dengan baik.

Metode Pembuangan
Pembuangan Langsung
Pelepasan kontak merupakan metode yang lebih disukai. Pelepasan udara hanya digunakan sebagai alternatif apabila pelepasan kontak tidak memungkinkan (misalnya, permukaan dengan lapisan isolasi atau celah di antara tombol komputer).
Pelepasan Tidak Langsung
Pelepasan tidak langsung mencakup metode bidang kopling horizontal (HCP) dan bidang kopling vertikal (VCP) untuk mensimulasikan skenario ESD dalam lingkungan penggunaan sebenarnya.

Pilihan Antara Pelepasan Kontak dan Pelepasan Udara
Pelepasan kontak lebih disukai karena keterbatasan yang diamati dengan pelepasan udara pada pendahulu IEC 61000-4-2, IEC 801-2, yang secara eksklusif menggunakan pelepasan udara. Pengulangan dan pembandingan hasil pengujian menggunakan pelepasan udara ditemukan tidak memadai karena faktor-faktor berikut:
• Kecepatan Kedekatan: Kecepatan elektroda pelepasan mendekati Perangkat yang Diuji (DUT) memengaruhi bentuk gelombang arus pelepasan.
• Bentuk Permukaan: Bentuk permukaan DUT memengaruhi distribusi medan listrik elektroda.
• Kondisi Lingkungan: Suhu, kelembapan, dan tekanan udara memengaruhi proses pembuangan.
• Tegangan Pelepasan: Tegangan pelepasan memengaruhi karakteristik spektral bentuk gelombang arus pelepasan. Misalnya, waktu kenaikan arus pelepasan 8 kV biasanya berkisar antara 1 ns hingga 5 ns, sedangkan tegangan yang lebih tinggi mungkin memiliki waktu kenaikan 5 ns hingga 30 ns.
Kesimpulan

Salah satu LISUN kasus sukses untuk pelanggan yang memasang seluruh rangkaian instrumen uji kekebalan ESD juga termasuk Meja ESD seperti gambar di bawah ini untuk referensi:

MEJA Standar ESD

Pengujian kekebalan ESD merupakan metode penting untuk memastikan bahwa perangkat elektronik dapat beroperasi secara normal dalam kondisi penggunaan yang sebenarnya. Dengan mematuhi standar GB/T 17626.2 (IEC 61000-4-2), produsen dapat mengidentifikasi dan meningkatkan kekebalan ESD pada perangkat mereka, sehingga meningkatkan keandalan dan keamanan produk. Langkah-langkah perlindungan ESD yang tepat dan prosedur pengujian yang terstandarisasi sangat penting untuk memastikan kinerja dan masa pakai peralatan elektronik.