在讲EMC之前给大家普及一个概念,EMC其实是包括两部分,一个是EMI,一个是EMS,这两个很好理解,EMI是指自身产品不能对外辐射太强能量干扰到其他电子设备的正常运作,EMS是指的自身产品能够承受外界产品的辐射干扰或者静电干扰。
EMC类似武林功夫中的叶问太极,本身对外是没有多大的攻击性,不像泰拳和格斗中的出招凶狠,招招致命,而且卸力于无形,能够抵抗对方的凶狠出招,四两拨千斤的感觉。
平板电脑的EMC测试主要测试的就是RE、ESD,最多增加一个手持抗扰类的测试,因为平板电脑本身工作的时候不需要带电源线,此时就省去了通过线材传导相关的CE测试,而且平板本身工作的时候,周围的电气设备也不会超过10个,但是车载显示屏就不同了,车身带电辐射设备都会超过百个以上,而且都是比较封闭的空间,辐射干扰强度也比较强,所以首先是EMC测试内容上面就比平板要多几倍,标准也是严格数倍,所以开发车载电子,EMC是一道拦路虎,一个前装车厂项目的EMC测试费用一般都是100-200W之间费用,而平板电脑也就是5W之间就可以搞定的事情,基本上符合3C测试标准即可。
如果把EMC的全部区别说一遍,估计你看得要瞌睡了,我这里就重点讲讲大家都比较容易理解的静电,而且经常本身就有很多亲身经历。
先来看看普通消费电子产品的静电测试标准:
IEC61000-4-2/GBT17626.2,这个标准是电子电气设备ESD模拟测试使用的通用标准,满足大多数产品测试情况。有些产品有专门的产品标准,也是基于此标准。
选择的元件参数为150PF和330Ω,此电容参数为人体电容量的储能电容器标称值;电阻参数为表示人体握有某个如钥匙或金属工具等金属物时的源电阻,现已证明,这种金属放电情况足以严格地表示现场的各种人员的放电,除非另有规定,不然都按照此参数。
大家可以看到,上图就是放电的波形图,静电的峰值能量在最开始的1ns时间内就到达了峰值,能力最大,而且整个能量区间就是RC的时间常数τ,就是RC的乘积。
各位都有使用过平板电脑和手机,也会遇到过触摸触摸着就卡死了情况,此时有的情况是自动退出这个APP,机器重启了,有的是强制关机后恢复正常,此时就会有是静电导致的死机,对于消费产品而言,一般静电测试标准是接触±4KV,空气放电±8KV,静电完成后能够自动恢复或者手动恢复,不会导致机器有故障,比如某个器件被打失效了情况。
这个时候就很多种解决方案,一般情况下就是增加ESD防护器件,防止器件被打损坏,打完静电后都无法工作的,其他就不做处理,此时这种情况下手动上电重启机器都会恢复,还有一种处理方式,就是通过软件看门狗,如果发现由于静电导致程序跑飞了,可以通过看门狗强制复位整个系统,自动就重启了。这里的看门狗简单解释一下,就是富豪家里的保安,每隔半个小时问候一下雇主,如果发现雇主没有反应了,就立刻报警处理。
此时我们在来看看车载产品的静电要求,ISO10605/GBT19951道路车辆静电放电产生的电*扰试验方法。不同的电容、电压、电阻表征人在汽车环境下作为静电电荷源的不同特性。需要用到电容为330PF和150PF两放电端,电阻为2000Ω。
这里首先可以看到车载的静电放电等效模型中的电阻、电容和消费电子产品的IEC61000-4-2有很大区别,而且车载电子设备分为两种放电的电容,由于人在车外,站立于地面,人体与地的等效电容相对较小,简化模型后等效电容为150pf,所以在车外能够摸到的电子设备,比如门锁、大灯开关等等。当人在车里,等效模型发生变化,人体与地的等效面积增大了,等效电容相对增大,简化模型后,等效电容为330pf,所以一般车内的电子设备比如行车记录仪、显示屏等设备都是使用330pf的模型。