ปืนจำลอง ESD: การประยุกต์ใช้และการวิจัยทางเทคนิคในการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

นามธรรม
ด้วยแรงขับเคลื่อนจากเทคโนโลยีดิจิทัลและอัจฉริยะ อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จึงพัฒนาอย่างรวดเร็วไปสู่การผสานรวมที่มีประสิทธิภาพสูง (high-integrity) และการใช้พลังงานต่ำ ความไวต่อสัญญาณรบกวนจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) จึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก ESD เป็นแหล่งรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่พบได้บ่อยในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อาจทำให้เกิดการขัดข้องของอุปกรณ์ สูญเสียข้อมูล หรือแม้แต่ความเสียหายของฮาร์ดแวร์ ดังนั้น การทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD จึงกลายเป็นกุญแจสำคัญในการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ บทความนี้ได้นำเสนอ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD ในฐานะวัตถุวิจัย ได้มีการอธิบายสถาปัตยกรรมทางเทคนิค ฟังก์ชันหลัก และการปฏิบัติตามมาตรฐานอย่างเป็นระบบ พร้อมทั้งวิเคราะห์หลักการทางเทคนิคของอุปกรณ์อย่างละเอียดถี่ถ้วนในการสร้างพัลส์ ESD ที่แม่นยำและกำหนดเงื่อนไขการทดสอบที่เป็นมาตรฐาน เมื่อนำมารวมกับข้อมูลการทดสอบจริงและสถานการณ์การใช้งานในหลายอุตสาหกรรม ความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในการประเมินความต้านทาน ESD ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จึงได้รับการตรวจสอบ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD สามารถตอบสนองความต้องการมาตรฐานทั้งในระดับสากลและระดับประเทศ เช่น GB/T 17626.2 (IEC/EN 61000-4-2) ซึ่งเป็นโซลูชันการทดสอบระดับมืออาชีพสำหรับการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การตรวจสอบคุณภาพโรงงาน และการรับรองจากหน่วยงานภายนอก ปืนจำลอง ESD มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างความมั่นใจในการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์ในสถานการณ์ที่มีการรบกวน ESD

1. บทนำ
การคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) เป็นปรากฏการณ์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่พบได้บ่อยในธรรมชาติ เมื่อวัตถุที่มีประจุสัมผัสหรือเข้าใกล้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มันจะปล่อยประจุจำนวนมากออกมาทันทีเพื่อสร้างกระแสพัลส์ (ที่มีค่าสูงสุดสูงสุดถึงหลายสิบแอมแปร์และเวลาเพิ่มขึ้นเพียง 0.6-1 นาโนวินาที) ทำให้เกิดผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่อชิปและวงจรภายในของอุปกรณ์ จากสถิติของอุตสาหกรรม พบว่าประมาณ 25% ของความเสียหายของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกิดจาก ESD ในจำนวนนี้ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการรบกวน ESD เนื่องจากมีการใช้อุปกรณ์จำนวนมาก ตัวอย่างเช่น ความผิดปกติ เช่น การสัมผัสหน้าจอสมาร์ทโฟนล้มเหลว และการชนของระบบนำทางในรถยนต์ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของวงจรทันทีที่เกิดจาก ESD

เพื่อทำให้กระบวนการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD เป็นมาตรฐาน คณะกรรมการอิเล็กโทรเทคนิคระหว่างประเทศ (IEC) ได้ออก IEC 61000-4-2 และจีนได้กำหนดมาตรฐาน GB/T 17626.2 ขึ้นพร้อมกัน ซึ่งกำหนดให้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อจำลองสถานการณ์ ESD ในระดับต่างๆ เพื่อประเมินประสิทธิภาพการป้องกันของอุปกรณ์ อุปกรณ์ทดสอบ ESD แบบดั้งเดิมมีปัญหาต่างๆ เช่น พารามิเตอร์พัลส์ดิสชาร์จที่ไม่เสถียร โหมดการทดสอบแบบเดี่ยว และความเข้ากันได้ไม่ดี ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการในการทดสอบผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ESD61000-2 ซีรีย์ ESD Simulator Guns พัฒนาโดย LISUN ออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการในการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการใช้โมดูลความต้านทาน-ความจุ (RC) ที่มีความแม่นยำสูงและเทคโนโลยีการควบคุมอัจฉริยะ โมดูลเหล่านี้สามารถจำลองสถานการณ์พัลส์ ESD ต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ เช่น การคายประจุในอากาศและการคายประจุแบบสัมผัส ด้วยช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออก 0.1-30 กิโลโวลต์ ซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการในการทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ระบบควบคุมอุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ บทความนี้จะวิเคราะห์คุณค่าทางเทคนิคและมูลค่าการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของโมดูล RC อย่างครอบคลุม LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD จากสี่มิติ: หลักการทางเทคนิคของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพของพารามิเตอร์หลัก สถานการณ์การใช้งาน และการปฏิบัติตามมาตรฐาน

2. สถาปัตยกรรมทางเทคนิคและหลักการฟังก์ชันหลักของ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD
2.1 การออกแบบสถาปัตยกรรมทางเทคนิค
การขอ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD ใช้แนวคิดการออกแบบแบบ “โมดูลาร์ + แบบบูรณาการ” ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 ระบบหลัก โดยแต่ละระบบทำงานร่วมกันเพื่อสร้างพัลส์ ESD ที่แม่นยำและควบคุมกระบวนการทดสอบได้อย่างชาญฉลาด:
• ระบบสร้างและควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูง: ประกอบด้วยโมดูลไฟฟ้าแรงดันสูงความถี่สูงและวงจรป้อนกลับแรงดันไฟฟ้า ซึ่งสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องได้ 0.1-20 kV (ESD61000-2) และ 0.1-30 kV (ESD61000-2A/2C) โดยมีความแม่นยำของแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมได้ภายใน ±5% ระบบนี้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขาออกแบบเรียลไทม์ผ่านกลไกป้อนกลับแบบวงปิดและแก้ไขค่าแบบไดนามิก หลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากความผันผวนของระบบไฟฟ้าหรือการเปลี่ยนแปลงโหลด และรับประกันเสถียรภาพของพลังงาน ESD
• โมดูลความต้านทาน-ความจุการคายประจุ (RC): ในฐานะส่วนประกอบหลักสำหรับการจำลองคลื่นพัลส์ ESD ESD61000-2 มาพร้อมกับโมดูลมาตรฐาน 330Ω/150pF (ตรงตามข้อกำหนดของ IEC 61000-4-2 มาตรฐาน) ในขณะที่ ESD61000-2A/2C มีโมดูลที่สามารถเปลี่ยนได้สี่แบบ ได้แก่ 150pF/330Ω และ 150pF/2000Ω พารามิเตอร์ RC สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามมาตรฐานการทดสอบ (เช่น GB/T 17626.2 สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป และ GB/T 19951 สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์) เพื่อสร้างพัลส์ ESD ในสถานการณ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น 330Ω/150pF ใช้สำหรับจำลอง ESD ของร่างกายมนุษย์ และ 2000Ω/150pF ใช้สำหรับจำลอง ESD ของเปลือกอุปกรณ์
• ระบบอิเล็กโทรดและทริกเกอร์: ประกอบด้วยอิเล็กโทรดปลายแหลม (สำหรับการคายประจุแบบสัมผัส) และอิเล็กโทรดปลายมน (สำหรับการคายประจุแบบอากาศ) ESD61000-2C ยังมาพร้อมกับอิเล็กโทรดทรงกลมขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. เพื่อปรับให้เหมาะกับความต้องการการคายประจุของวัตถุทดสอบที่แตกต่างกัน: การคายประจุแบบสัมผัสเหมาะสำหรับเปลือกตัวนำหรือพื้นผิวโลหะ (เช่น กรอบโลหะตรงกลางของสมาร์ทโฟน) และการคายประจุแบบอากาศเหมาะสำหรับพื้นผิวฉนวน (เช่น เปลือกพลาสติก) โหมดทริกเกอร์รองรับการคายประจุแบบแมนนวล (การคายประจุครั้งเดียว) และอัตโนมัติ (การคายประจุอย่างต่อเนื่อง ด้วยความถี่ 0.05-99.99 วินาที/การคายประจุ) ตอบสนองความต้องการสองประการ ได้แก่ การทดสอบแบบกลุ่มและการทดสอบความแม่นยำแบบจุดเดียว
• ระบบควบคุมและบันทึกข้อมูล: มาพร้อมหน้าจอ LCD รองรับภาษาจีนและภาษาอังกฤษ รองรับฟังก์ชันการทดสอบหลากหลาย เช่น การทดสอบครั้งเดียว การทดสอบนับ (1-9999 ครั้ง) การทดสอบระดับ IEC (สลับระหว่างระดับ 1-4 โดยอัตโนมัติ) และโหมดตั้งโปรแกรม (แรงดันไฟฟ้า เวลา และช่วงเวลาที่กำหนดเองได้) อุปกรณ์สามารถบันทึกข้อมูลแบบเรียลไทม์ เช่น จำนวนการคายประจุ ค่าแรงดันไฟฟ้า และสถานะความผิดพลาด และสร้างรายงานมาตรฐานหลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับและวิเคราะห์ข้อมูลได้ง่ายขึ้น
• ระบบป้องกันความปลอดภัย: ผสานรวมระบบป้องกันกระแสเกินแรงดันสูง ระบบป้องกันการรั่วไหล และปุ่มหยุดฉุกเฉิน เมื่ออุปกรณ์มีแรงดันไฟฟ้าผิดปกติหรือรั่วไหล ระบบจะตัดแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงโดยอัตโนมัติ ตัวเครื่องหุ้มด้วยวัสดุฉนวน และมีป้ายเตือนความปลอดภัยติดตั้งอยู่ที่บริเวณขั้วไฟฟ้าคายประจุ เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานสัมผัสอุปกรณ์แรงดันสูงโดยไม่ได้ตั้งใจ และเพื่อความปลอดภัยของกระบวนการทดสอบ

2.2 หลักการทำงานหลัก: การสร้างพัลส์ ESD ที่แม่นยำ
หัวใจสำคัญของการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD คือการจำลองคลื่นกระแสพัลส์ระหว่างกระบวนการ ESD จริง LISUN ESD61000-2 สามารถสร้างรูปคลื่นพัลส์ที่ตรงตามข้อกำหนดมาตรฐานได้ด้วยเทคโนโลยี “RC charging and discharge + waveform calibration” หลักการเฉพาะมีดังนี้:
• ขั้นตอนการประจุ: แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงจะประจุตัวเก็บประจุเก็บพลังงาน (เช่น 150pF) ผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแสจนกระทั่งแรงดันตัวเก็บประจุถึงค่าที่ตั้งไว้ (เช่น ±8 kV) กระบวนการประจุจะถูกตรวจสอบโดยวงจรป้อนกลับแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าค่าเบี่ยงเบนระหว่างแรงดันตัวเก็บประจุและค่าที่ตั้งไว้จะไม่เกิน ±5%
• ขั้นตอนการคายประจุ: สัญญาณทริกเกอร์จะกระตุ้นสวิตช์คายประจุ และตัวเก็บประจุเก็บพลังงานจะคายประจุอย่างรวดเร็วผ่านตัวต้านทานคายประจุ (เช่น 330Ω) และอิเล็กโทรดเพื่อสร้างกระแสพัลส์ทันที เวลาในการเพิ่มของกระแสถูกควบคุมภายใน 0.6-1 นาโนวินาที (ตรงตามข้อกำหนดของ IEC 61000-4-2 มาตรฐาน) และกระแสสูงสุดจะเปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟฟ้า (ตัวอย่างเช่น กระแสสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 29.4 A ที่ 8 kV)
• การสอบเทียบรูปคลื่น: ก่อนออกจากโรงงาน อุปกรณ์จะได้รับการสอบเทียบจาก CNAS ของบุคคลที่สาม (โดยใช้ชุดสอบเทียบ ESD-CALA) เพื่อสอบเทียบรูปคลื่นกระแสพัลส์ (กระแสพีคแรก, กระแสที่ 30 ns/60 ns และเวลาขอบนำ) ที่แรงดันไฟฟ้าต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่าพารามิเตอร์ของรูปคลื่นเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น เมื่อคายประจุที่แรงดันไฟฟ้าบวก 8 กิโลโวลต์ กระแสพีคแรกควรอยู่ที่ 29.4 A ±10% กระแสที่ 30 ns ควรรักษาไว้ที่ 16.2 A ±15% และกระแสที่ 60 ns ควรคงที่ที่ 9.3 A ±20% เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการเปรียบเทียบและความสามารถในการทำซ้ำของผลการทดสอบ

3. ประสิทธิภาพของพารามิเตอร์และโซลูชันสนับสนุนของ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD
3.1 การเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลักและข้อมูลการสอบเทียบ
การขอ LISUN ESD61000-2 ซีรีย์นี้ประกอบด้วย 3 รุ่น: ESD61000-2, ESD61000-2Aและ ESD61000-2C. แต่ละรุ่นมีความแตกต่างกันในด้านช่วงแรงดันไฟฟ้า โมดูล RC และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และสามารถปรับให้เหมาะกับความต้องการในการทดสอบของอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ ตารางต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลักของชุดโมเดลนี้และข้อมูลการสอบเทียบของ ESD61000-2:
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลักของ LISUN ESD61000-2 ชุด

ตารางที่ 2 ข้อมูลการสอบเทียบของ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD (รายงาน CNAS ของบุคคลที่สาม)

จากข้อมูลการสอบเทียบจะเห็นได้ว่าพารามิเตอร์กระแสพัลส์ของ ESD61000-2 ที่แรงดันไฟฟ้าและขั้วที่แตกต่างกัน ทั้งหมดนี้เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน GB/T 17626.2 ค่าเบี่ยงเบนของกระแสพีคแรกน้อยกว่า ±5% และเวลาขอบนำคงที่ที่ 0.89-0.97 นาโนวินาที ซึ่งพิสูจน์ได้ว่ามีความสามารถในการสร้างพัลส์ ESD ได้อย่างแม่นยำ

3.2 การสนับสนุนโซลูชันการทดสอบ
เพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมการทดสอบเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน LISUN มีอุปกรณ์รองรับสามประเภทซึ่งทำงานร่วมกับ ESD61000-2 ซีรีย์ปืนจำลอง ESD เพื่อสร้างระบบทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD ที่สมบูรณ์:
• โต๊ะทดสอบ ESD-DESK: ออกแบบตามข้อกำหนด GB/T 17626.2 ประกอบด้วยโต๊ะทดสอบขนาด 1600-800-800 มม. แผ่นกราวด์โลหะอ้างอิง (2800*1800 มม.) แผ่นเชื่อมต่อแนวนอน/แนวตั้ง (จำลองส่วนประกอบโลหะรอบอุปกรณ์) และปะเก็นฉนวน (ป้องกันตัวอย่างจากการต่อลงกราวด์) สามารถจำลองสภาพแวดล้อมการต่อลงกราวด์และผลกระทบของการเชื่อมต่อทางแม่เหล็กไฟฟ้าในสถานการณ์การใช้งานจริง และเหมาะสำหรับการทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ และเราเตอร์
• ชุดสอบเทียบปืน ESD-CALA: ใช้สำหรับการสอบเทียบพารามิเตอร์รูปคลื่นพัลส์ของปืนจำลอง ESD เป็นประจำ ซึ่งประกอบด้วยแผ่นยึดเป้าหมาย เป้าสอบเทียบสำหรับปืน ESD ตัวลดทอนสัญญาณ 20 เดซิเบลสำหรับเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับเป้าหมาย และสายเคเบิล ออสซิลโลสโคปจะเก็บรูปคลื่นปัจจุบันบนเป้าหมาย และเปรียบเทียบรูปคลื่นมาตรฐานเพื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องปรับแต่งอุปกรณ์หรือไม่ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดสอบในระยะยาว
• แผ่นเชื่อมต่อสนาม ESD สำหรับอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ESD-FCP: ออกแบบมาเพื่อการทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ (ตามมาตรฐาน GB/T 19951-2019) ประกอบด้วยแผ่นเชื่อมต่อทองเหลืองขนาด 300*600 มม. เทปเชื่อมต่อกว้าง 40 มม. และเกาะปล่อยประจุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มม. แผ่นนี้จำลองการเชื่อมต่อ ESD ระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (เช่น เครื่องนำทางและเครื่องชาร์จในรถยนต์) กับตัวถังรถยนต์ในสภาพแวดล้อมภายในรถยนต์ และเหมาะสำหรับ ESD61000-2โมเดลซี

4. สถานการณ์การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD
4.1 สาขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: การทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD ของสมาร์ทโฟน
เนื่องจากเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีการผสานรวมสูง สมาร์ทโฟนจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวน ESD ในส่วนต่างๆ เช่น หน้าจอ ปุ่ม และพอร์ตชาร์จ และจำเป็นต้องผ่าน IEC 61000-4-2 การทดสอบระดับ 3 (การคายประจุอากาศ 15 กิโลโวลต์ การคายประจุสัมผัส 8 กิโลโวลต์) ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนใช้ LISUN ESD61000-2A ปืนจำลอง ESD สำหรับการทดสอบ:
• วัตถุทดสอบ: สมาร์ทโฟนครบชุด (รวมกรอบกลางโลหะและหน้าจอกระจก)
• แผนการทดสอบ: การคายประจุแบบสัมผัส (โครงกลางโลหะ, พอร์ตชาร์จ) ด้วยแรงดันไฟ 8 kV, การคายประจุ 10 ครั้งสำหรับขั้วบวก/ลบแต่ละขั้ว; การคายประจุทางอากาศ (หน้าจอกระจก, ปุ่มพลาสติก) ด้วยแรงดันไฟ 15 kV, การคายประจุ 10 ครั้งสำหรับขั้วบวก/ลบแต่ละขั้ว;
• ผลการทดสอบ: ตัวอย่างที่ผ่านการรับรองไม่มีปัญหาขัดข้องหรือรีสตาร์ทระหว่างการทดสอบ และฟังก์ชันการสัมผัสเป็นปกติ ตัวอย่างที่ไม่ได้ผ่านการรับรอง (ชิปไดรเวอร์หน้าจอของชุดทดสอบหนึ่งไม่มีการป้องกัน ESD) พบปัญหาหน้าจอกระพริบระหว่างการคายประจุอากาศ 12 กิโลโวลต์ ต่อมา ด้วยการเพิ่มไดโอดป้องกัน ESD ของ TVS อุปกรณ์จึงผ่านการทดสอบ 15 กิโลโวลต์ และตรงตามข้อกำหนดการเข้าถึงตลาด

4.2 สาขาอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์: การทดสอบระบบนำทางในรถยนต์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 19951 (ISO 10605) และข้อกำหนดการทดสอบที่เข้มงวดยิ่งขึ้น (เช่น จำนวนการปล่อยประจุที่เพิ่มขึ้นและวิธีการเชื่อมต่อที่ซับซ้อน) บริษัทอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์แห่งหนึ่งใช้ ESD61000-2แผ่นเชื่อมต่อ C + ESD-FCP เพื่อทดสอบระบบนำทางในรถยนต์:
• สถานการณ์การทดสอบ: จำลองการเชื่อมต่อ ESD ระหว่างเครื่องนำทางและตัวรถในระหว่างการทำงานรถ โดยใช้วิธีการเชื่อมต่อสนามไฟฟ้า (ใช้ ESD ผ่านแผ่นเชื่อมต่อ ESD-FCP)
• พารามิเตอร์การทดสอบ: แรงดันไฟฟ้า 12 kV, การปล่อยประจุ 50 ครั้ง, ช่วงเวลา 1 วินาที, ขั้วสลับกัน
• การตรวจสอบคีย์: ในระหว่างการทดสอบ เครื่องนำทางต้องรักษาฟังก์ชันการนำทางและการออกอากาศเสียงให้เป็นปกติ โดยไม่สูญเสียข้อมูลหรืออินเทอร์เฟซค้าง ตัวอย่างหนึ่งมีสัญญาณ GPS ขาดหายระหว่างการคายประจุ 10 กิโลโวลต์ เนื่องจากสายดินของ PCB ไม่ดี หลังจากปรับปรุงการออกแบบสายดินแล้ว ก็สามารถผ่านการทดสอบ 12 กิโลโวลต์ได้สำเร็จ

4.3 สาขาการควบคุมอุตสาหกรรม: การทดสอบตัวควบคุม PLC
อุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรม (เช่น PLC และตัวแปลงความถี่) จำเป็นต้องทนต่อสัญญาณรบกวน ESD สูงในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม องค์กรระบบอัตโนมัติแห่งหนึ่งใช้ ESD61000-2 เพื่อทดสอบตัวควบคุม PLC:
• ชิ้นส่วนการทดสอบ: ปุ่มแผง PLC (การคายประจุแบบสัมผัส 6 kV), เปลือก (การคายประจุแบบอากาศ 10 kV), อินเทอร์เฟซการสื่อสาร (การคายประจุแบบสัมผัส 6 kV)
• มาตรฐานการทดสอบ: IEC 61000-4-2 ระดับ 4 (ระดับสูงสุดสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม)
• ผลการทดสอบ: PLC ที่ผ่านการรับรองมาตรฐานยังคงสามารถรับ/ส่งคำสั่งควบคุมได้ตามปกติหลังการทดสอบ โดยไม่มีความคลาดเคลื่อนของสัญญาณเอาต์พุต PLC ที่ไม่ได้ผ่านการรับรองมาตรฐานจะเกิดการขัดข้องในการสื่อสารระหว่างการคายประจุแบบสัมผัสที่แรงดันไฟฟ้า 6 กิโลโวลต์ เนื่องจากอินเทอร์เฟซการสื่อสารไม่มีการป้องกัน ต่อมา ด้วยการเพิ่มชั้นป้องกันและวงจรป้องกันไฟฟ้าสถิต (ESD) ประสิทธิภาพของอุปกรณ์จึงดีขึ้น

5. การปฏิบัติตามมาตรฐานและการตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD
5.1 การปฏิบัติตามมาตรฐาน
การขอ LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD ซีรีส์นี้ปฏิบัติตามมาตรฐานที่มีอำนาจในระดับสากลและในประเทศอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจถึงความเป็นสากลและการยอมรับผลการทดสอบ:
• มาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป: GB/T 17626.2-2018 “ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า – เทคนิคการทดสอบและการวัด – การทดสอบภูมิคุ้มกันการคายประจุไฟฟ้าสถิต” IEC/EN 61000-4-2:2008 ครอบคลุมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศ เครื่องใช้ในครัวเรือน และสาขาอื่นๆ
• มาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์: GB/T 19951-2019 “ยานยนต์บนท้องถนน – สภาพแวดล้อมและการทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ – ส่วนที่ 2: โหลดไฟฟ้า” ISO 10605:2023 ใช้ได้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ เสาชาร์จ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
• มาตรฐานการสอบเทียบ: ผ่านการสอบเทียบจากบุคคลที่สามที่ได้รับการยอมรับจาก CNAS สอดคล้องกับ JJF 1597-2016 “ข้อกำหนดการสอบเทียบสำหรับปืนจำลอง ESD” เพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ตรงตามข้อกำหนดในการติดตามปริมาณ

5.2 การตรวจสอบประสิทธิภาพ
เพื่อตรวจสอบเสถียรภาพการทดสอบของ ESD61000-2อุปกรณ์เดียวกันนี้ถูกนำมาใช้เพื่อทำการทดสอบซ้ำ 10 ครั้งบนตัวอย่างทดสอบ ESD มาตรฐาน (แผ่นโลหะ) (การคายประจุแบบสัมผัส 8 กิโลโวลต์ ขั้วบวก) ผลลัพธ์มีดังนี้:

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าค่าเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์จากการทดสอบทั้ง 10 ครั้งน้อยกว่า ±0.5% ซึ่งพิสูจน์ได้ว่า ESD61000-2 มีความสามารถในการทดสอบซ้ำได้อย่างยอดเยี่ยม และสามารถหลีกเลี่ยงการตัดสินที่ผิดพลาดอันเกิดจากความผันผวนของอุปกรณ์ได้

6 สรุปผลการวิจัย
ผ่านการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง โมดูล RC ที่เปลี่ยนได้ และฟังก์ชันการทดสอบหลายโหมด LISUN ESD61000-2 ปืนจำลอง ESD แก้ปัญหาอุปกรณ์แบบดั้งเดิม เช่น “รูปคลื่นที่ไม่ถูกต้อง สถานการณ์จำลองแบบเดี่ยว และการทำงานที่ซับซ้อน” และมอบโซลูชันที่ได้มาตรฐานและเชื่อถือได้สูงสำหรับการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ระบบควบคุมอุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ ไม่เพียงแต่ช่วยให้องค์กรต่างๆ ระบุจุดอ่อนในการป้องกัน ESD ของผลิตภัณฑ์ได้เท่านั้น แต่ยังเป็นข้อมูลสำคัญที่สนับสนุนให้ผลิตภัณฑ์ผ่านการรับรองมาตรฐานสากล (เช่น CE, FCC, CQC) อีกด้วย โซลูชันนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของผู้ใช้