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產生標準的波形和能量，然后通過ESD gun施加到DUT上來進行測試的。

讓我們繼續上次的話題 Let's go！

1. ESD測試 

ESD可能會發生在車輛安裝和維修時CAN連接器的手動插拔，以及車輛在行駛過程中，電路噪聲耦合到CAN總線等情況，具體取決于CAN總線在車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中詳細描述了汽車環境中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）

(3) ESD generator（靜電發生器）

(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以外的其他行業，但它仍可作為汽車行業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產生標準的波形和能量，然后通過ESD gun施加到DUT上來進行測試的。

Contact discharge（接觸放電）：ESD gun需直接接觸到DUT后，再放電進行測試。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時通過空氣放電進行測試。空氣放電需使用如下圖的槍頭，頭部比較圓潤，方便在接近DUT的過程中放電。

ESD gun的模型如下圖所示，先通過高壓給電容C充電，然后切換開關，電容C通過電阻R給DUT放電來進行測試。

很顯而易見的是，ESD測試的嚴苛程度取決于RC網絡。因此，ISO 10605標準中根據產品在車輛中不用的使用場景，定義了不同的RC網絡。在下表中，RC網絡按照嚴苛程度進行了排名（排名越高，代表越嚴苛）：

不同的產品需要按照不同的使用場景，選擇相對應的RC網絡來進行ESD測試。

2. 快速瞬態脈沖測試 

這個測試是模擬由于電池總線上繼電器打開或關閉過程中的彈跳而產生的的電壓瞬變，這些電壓瞬變會被耦合到CAN總線上。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，測試時間一般為10分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個測試，在實驗結束后無任何異常或損壞。

3. 慢速瞬態脈沖測試 

這個測試中對Us的定義比較復雜，所以單列了一個表格如下：

- 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pulse 3a/3b也同樣有DCC和ICC這兩種測試方法，只不過對應的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，測試時間一般為5分鐘。CAN總線需要可以耐受住這個測試，在實驗結束后無任何異常或損壞。

4. 穩壓器故障 (ISO 16750-2)

這個測試模擬的是當車輛發電機穩壓器發生故障時，電源線產生超過正常工作的電壓，這個電壓可能會被耦合或者直接搭接到CAN總線上。ISO 16750-2中對這個測試的描述可以總結為如下表格：

CAN總線需要可以耐受住這個測試，在實驗結束后無任何異常或損壞。

5. 搭接啟動 (ISO 16750-2)

這個測試僅針對12V乘用車，模擬使用24V商用車的電池（或者24V的備用電源）來啟動12V乘用車時的場景。此時車上所有ECU需要承受24V的高電壓，并且該電壓會耦合或者直接搭接到CAN總線上。測試示意圖如下：

ISO 16750-2中對這個測試的描述可以總結為如下表格：

CAN總線需要可以耐受住這個測試，在實驗結束后無任何異常或損壞。

6. 反向電壓 (ISO 16750)

在車輛維修，備用電源啟動車輛，給車輛更換新電池等場景下，可能會因為人為的疏忽而發生電池接反的錯誤。這個實驗模擬的就是這種異常情況，并且該異常電壓會耦合或者直接搭接到CAN總線上。測試示意圖如下：

ISO 16750中對這個測試的描述可以總結為如下表格：

CAN總線需要可以耐受住這個測試，在實驗結束后無任何異常或損壞。OK, 這期把所有測試相關的內容都梳理完了，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......

文章來源：Littelfuse