उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी लाइटिंग के लिए ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक - पूर्व-अनुपालन परीक्षण

सार
उत्पादन, परिवहन और अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा उपयोग के दौरान, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी प्रकाश उत्पाद मानव शरीर या परिवेशीय परिस्थितियों द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज हस्तक्षेप के संपर्क में आते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक पल्स के कारण स्क्रीन में झिलमिलाहट, प्रोग्राम क्रैश, सिस्टम रीसेट या हार्डवेयर घटकों को स्थायी क्षति हो सकती है। एक ईएसडी इम्युनिटी टेस्टर ऐसे इलेक्ट्रोस्टैटिक हस्तक्षेप का अनुकरण करने और उत्पादों के लिए पूर्व-अनुपालन सत्यापन को पूरा करने के लिए मुख्य परीक्षण उपकरण के रूप में कार्य करता है। LISUN ESD61000-2 श्रृंखला का इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज जनरेटर, जिसे इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सिम्युलेटर, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी टेस्टर, ESD जनरेटर या ESD इलेक्ट्रोस्टैटिक टेस्टर के नाम से भी जाना जाता है, एक उच्च परिशुद्धता वाला उपकरण है जिसे विकसित किया गया है। LISUN यह विशेष रूप से विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज प्रतिरोधकता परीक्षण के लिए बनाया गया है। इसका मुख्य कार्य इलेक्ट्रोस्टैटिक व्यवधान की स्थितियों में विभिन्न उत्पादों के प्रदर्शन मूल्यांकन की आवश्यकताओं को पूरा करना है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज पल्स को सटीक रूप से पुन: उत्पन्न करके, यह इलेक्ट्रोस्टैटिक हस्तक्षेप के संपर्क में आने वाले उपकरणों की परिचालन स्थिरता को सत्यापित करने के लिए मानकीकृत परीक्षण स्थितियाँ प्रदान करता है। ईएसडी इम्युनिटी टेस्टर के तकनीकी सिद्धांतों और ईएसडी61000-2 श्रृंखला के पैरामीटर विनिर्देशों पर आधारित यह शोधपत्र उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी प्रकाश व्यवस्था के लिए पूर्व-अनुपालन परीक्षण में इसके प्रमुख अनुप्रयोग बिंदुओं पर चर्चा करता है, और अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं को इलेक्ट्रोस्टैटिक इम्युनिटी परीक्षण वातावरण बनाने के लिए संदर्भ प्रदान करता है। 

परिचय

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी प्रकाश उत्पादों के निरंतर एकीकरण और सुधार के साथ, आंतरिक चिप्स और ड्राइव सर्किट इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाते हैं। उपकरण के बाहरी आवरणों के साथ मानवीय संपर्क, उत्पादन लाइनों पर असेंबली कार्य और शुष्क वातावरण में ट्राइबोइलेक्ट्रिक चार्जिंग किलोवोल्ट स्तर के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज पल्स उत्पन्न कर सकते हैं। यद्यपि इन क्षणिक पल्स की ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है, फिर भी ये आसानी से उत्पाद सर्किट में प्रवेश कर सकते हैं और कार्यात्मक विसंगतियों को जन्म दे सकते हैं। यदि उत्पादों को औपचारिक ईएमसी प्रमाणन के लिए तृतीय-पक्ष संस्थानों को प्रस्तुत करने से पहले पर्याप्त पूर्व-अनुपालन परीक्षण नहीं किया जाता है, तो ईएसडी परीक्षण मदों में विफलता की अत्यधिक संभावना होती है, जिसके परिणामस्वरूप परियोजना में देरी और संशोधन लागत में वृद्धि होती है।

An ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक यह प्रयोगशाला स्थितियों के तहत वास्तविक दुनिया की इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज घटनाओं को पुन: उत्पन्न कर सकता है और हार्डवेयर सुरक्षा डिजाइन में दोषों को पहले से उजागर करने के लिए उत्पाद विकास चरण में प्रारंभिक सत्यापन पूरा कर सकता है। LISUN ESD61000-2 सीरीज़ का ESD इम्युनिटी टेस्टर GB/T 17626.2-2018 और IEC/EN 61000-4-2 मानकों का अनुपालन करता है। इसमें द्विभाषी एंड्रॉइड टच स्क्रीन और अंतर्निहित मानक परीक्षण रूटीन हैं, जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, LED ल्यूमिनेयर और LED ड्राइवर पावर सप्लाई के पूर्व-अनुपालन सत्यापन के लिए दो बुनियादी परीक्षण मोड के रूप में संपर्क डिस्चार्ज और एयर डिस्चार्ज का समर्थन करते हैं। कई डेवलपर केवल उपकरण के आउटपुट वोल्टेज पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि डिस्चार्ज राइज़ टाइम, डिस्चार्ज RC नेटवर्क और टेस्ट बेंच के ग्राउंडिंग लेआउट जैसी महत्वपूर्ण स्थितियों को अनदेखा कर देते हैं, जिससे पूर्व-अनुपालन परीक्षण परिणाम विकृत हो सकते हैं और उत्पादों के वास्तविक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिरोध को प्रतिबिंबित करने में विफल हो सकते हैं। इसलिए, मान्य और विश्वसनीय पूर्व-अनुपालन डेटा प्राप्त करने के लिए ESD इम्युनिटी टेस्टर की तकनीकी विशिष्टताओं और सहायक परीक्षण स्थितियों की पूरी समझ आवश्यक है।

ESD61000-2_इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सिम्युलेटर

ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक के लिए मुख्य तकनीकी विशिष्टताओं की व्याख्या

GB/T 17626.2‑2018 के अनुसार, एक ESD इम्युनिटी टेस्टर को परिभाषित तरंगों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज पल्स उत्पन्न करने में सक्षम होना चाहिए, जहां डिस्चार्ज करंट का राइज़ टाइम 0.6 ns से 1 ns की सीमा में नियंत्रित किया जाना चाहिए, और मानक द्वारा परिभाषित डिफ़ॉल्ट डिस्चार्ज RC संयोजन 150 pF/330 Ω है। आउटपुट वोल्टेज पॉजिटिव और नेगेटिव पोलैरिटी स्विचिंग को सपोर्ट करेगा, जिसमें मैनुअल ट्रिगर और ऑटोमैटिक ट्रिगर उपलब्ध होंगे। डिस्चार्ज काउंट और डिस्चार्ज इंटरवल को अपनी इच्छानुसार कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। कॉन्टैक्ट डिस्चार्ज सीधे उपकरण के कंडक्टिव एनक्लोजर और मेटल कॉन्टैक्ट्स पर लागू होता है, जबकि एयर डिस्चार्ज इंसुलेटेड हाउसिंग सतहों को लक्षित करता है। ये दोनों परीक्षण मोड उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और LED लाइटिंग उत्पादों के लिए अनिवार्य हैं।

मुख्य इकाई के प्रदर्शन के अलावा, संपूर्ण परीक्षण प्रणाली का परीक्षण वातावरण भी परीक्षण परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। मानक के अनुसार, एक समर्पित इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण बेंच की आवश्यकता होती है जो क्षैतिज युग्मन तल, ऊर्ध्वाधर युग्मन तल, संदर्भ ग्राउंड तल और इन्सुलेटिंग लाइनर से सुसज्जित हो। मानक परीक्षण बेंच और योग्य ग्राउंडिंग प्रतिबाधा के बिना, इलेक्ट्रोस्टैटिक पल्स की ऊर्जा परिवर्तित हो जाएगी। भले ही ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक की मुख्य इकाई सभी विनिर्देश आवश्यकताओं को पूरा करती हो, फिर भी अंतिम परीक्षण परिणाम संदर्भ मान खो देंगे। उच्च आवश्यकताओं वाले परीक्षण परिदृश्यों के लिए, डिस्चार्ज तरंगों को समय-समय पर सत्यापित करने और दीर्घकालिक माप सटीकता सुनिश्चित करने के लिए एक अंशांकन किट वैकल्पिक है। LISUN ESD61000-2 श्रृंखला में आउटपुट वोल्टेज, रिले सेवा जीवन और कॉन्फ़िगर करने योग्य डिस्चार्ज RC मॉड्यूल में भिन्नता वाले कई उप-मॉडल शामिल हैं। अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं को परीक्षण के तहत उपकरणों की श्रेणियों के अनुसार उपयुक्त मॉडल का चयन करना चाहिए। मुख्य मॉडलों के प्रमुख पैरामीटर नीचे दी गई तालिका में सूचीबद्ध हैं।

ESD61000-2P एक पोर्टेबल संस्करण है जो ऑन-साइट प्रारंभिक परीक्षण के लिए उपयुक्त है। ESD61000-2 एक मानक बेंचटॉप मॉडल है जिसका आउटपुट 20 kV है, जो अधिकांश सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और पारंपरिक LED प्रकाश उत्पादों के लिए पूर्व-अनुपालन परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा करता है। ESD61000-2A उन उत्पादों के लिए अधिकतम 30 kV का आउटपुट प्रदान करता है जिन्हें उच्च वायु निर्वहन स्तर की आवश्यकता होती है। ESD61000-2C में कई प्रतिस्थापन योग्य RC नेटवर्क और एक समर्पित बड़े गोल-टिप इलेक्ट्रोड लगे हैं। सामान्य इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षणों के अलावा, यह ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स मानक ISO 10605 द्वारा परिभाषित परीक्षण आवश्यकताओं को भी पूरा कर सकता है। पूर्व-अनुपालन परीक्षण के लिए, एक पूर्ण परीक्षण वातावरण स्थापित करने के लिए ESD-DESK इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण बेंच को कॉन्फ़िगर करने की अनुशंसा की जाती है। उपकरण के आवधिक तरंगरूप सत्यापन के लिए वैकल्पिक ESD-CALA अंशांकन किट का उपयोग किया जा सकता है।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पूर्व-अनुपालन परीक्षण में ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक का अनुप्रयोग

फोन चार्जर, एडेप्टर, ब्लूटूथ स्पीकर और छोटे घरेलू उपकरण जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में धातु के बटन और कनेक्टर संपर्कों सहित खुले चालक भाग होते हैं, जबकि अधिकांश आवरण इन्सुलेटिंग प्लास्टिक से बने होते हैं। संपर्क डिस्चार्ज और वायु डिस्चार्ज दोनों परीक्षण आवश्यक हैं। विकास चरण में, डेवलपर ESD61000-2 ESD इम्युनिटी टेस्टर का उपयोग करके निर्दिष्ट परीक्षण स्तरों के अनुसार प्रत्येक प्रमुख परीक्षण बिंदु पर इलेक्ट्रोस्टैटिक पल्स लगाते हैं और यह देखते हैं कि परीक्षण किए जा रहे उपकरण में क्रैश, रीबूट या कार्यात्मक खराबी तो नहीं आती। परीक्षण के दौरान विसंगतियों का पता चलने पर, हार्डवेयर इंजीनियर चुनिंदा रूप से सुरक्षा सर्किट को संशोधित कर सकते हैं, ESD सुरक्षा घटक जोड़ सकते हैं और PCB रूटिंग को अनुकूलित कर सकते हैं ताकि नमूनों को तृतीय-पक्ष प्रमाणन प्रयोगशालाओं में भेजने से पहले सुधार पूरा हो सके और प्रमाणन विफलता के जोखिम से बचा जा सके। कई उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं में, ESD इम्युनिटी टेस्टर विकास सत्यापन के लिए एक अनिवार्य उपकरण के रूप में कार्य करता है। उत्पादों के इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा प्रदर्शन में लगातार सुधार करने के लिए प्रोटोटाइप पुनरावृत्तियों के दौरान प्रारंभिक परीक्षण बार-बार किए जाते हैं।

एलईडी लाइटिंग के लिए पूर्व-अनुपालन परीक्षण में ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक का अनुप्रयोग

एलईडी लैंप और एलईडी ड्राइवर पावर सप्लाई का उपयोग आवासीय और व्यावसायिक प्रकाश व्यवस्था में व्यापक रूप से किया जाता है। लैंप हाउसिंग को स्थापित करते या छूते समय तथा उत्पादन लाइनों पर असेंबली के दौरान इलेक्ट्रोस्टैटिक हस्तक्षेप हो सकता है। लैंप के अंदर लगे एलईडी ड्राइवर स्विचिंग-मोड पावर सप्लाई सर्किट का हिस्सा होते हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक पल्स के प्रति संवेदनशील होते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव से ड्राइवर चिप्स में खराबी आ सकती है, जिसके परिणामस्वरूप लैंप का टिमटिमाना, लाइट का बंद होना या ड्राइवर पावर सप्लाई को स्थायी नुकसान हो सकता है। ESD61000-2 ESD इम्युनिटी टेस्टर का उपयोग पूर्व-अनुपालन परीक्षण के लिए किया जाता है। यह धातु के लैंप हाउसिंग, पावर इनपुट और आउटपुट इंटरफेस, कंट्रोल बटन और अन्य स्थानों पर संपर्क डिस्चार्ज और एयर डिस्चार्ज लागू करके इलेक्ट्रोस्टैटिक गड़बड़ी की घटनाओं को पुन: उत्पन्न करता है और लैंप के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिरोध का मूल्यांकन करता है।

विभिन्न प्रकार के एलईडी प्रकाश उत्पादों के लिए परीक्षण स्तर अलग-अलग होते हैं। आम तौर पर इनडोर एलईडी ल्यूमिनेयर में ±6 kV संपर्क डिस्चार्ज और ±8 kV वायु डिस्चार्ज का उपयोग किया जाता है, जबकि कुछ आउटडोर प्रकाश उत्पादों के लिए उच्च परीक्षण स्तर की आवश्यकता होती है। ईएसडी इम्युनिटी टेस्टर के साथ किए गए पूर्व-अनुपालन परीक्षणों के माध्यम से, डेवलपर चयनित सुरक्षा घटकों जैसे कि टीवीएस डायोड और वैरिस्टर की उपयुक्तता का मूल्यांकन कर सकते हैं, ग्राउंडिंग डिज़ाइन का निरीक्षण कर सकते हैं और ड्राइवर सर्किट में कमजोर बिंदुओं की पहले से पहचान कर सकते हैं, जिससे ल्यूमिनेयर के बाद के ईएमसी प्रमाणन के लिए एक ठोस आधार तैयार होता है।

अनुपालन-पूर्व परीक्षण के लिए नोट्स

ईएसडी इम्युनिटी टेस्टर से किए गए पूर्व-अनुपालन परीक्षणों को आधिकारिक प्रमाणन परीक्षण नहीं माना जा सकता। पूर्व-अनुपालन परीक्षण अनुसंधान एवं विकास गतिविधियों के लिए संदर्भ डेटा प्रदान करते हैं और इनका उपयोग औपचारिक परीक्षण रिपोर्ट जारी करने के लिए नहीं किया जा सकता। सर्वप्रथम, संपूर्ण परीक्षण वातावरण यथासंभव मानक विशिष्टताओं के अनुरूप होना चाहिए। साधारण कार्यालय डेस्क पर सीधे इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज परीक्षण करने के बजाय एक समर्पित इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण बेंच और ग्राउंड प्लेन का उपयोग करना बेहतर है, अन्यथा परीक्षण परिणामों में काफी विचलन दिखाई देगा। द्वितीय, संचालकों को संपर्क डिस्चार्ज और वायु डिस्चार्ज के लिए मानक संचालन प्रक्रियाओं में निपुण होना चाहिए। वायु डिस्चार्ज के लिए इलेक्ट्रोड की गति और संपर्क डिस्चार्ज के लिए परीक्षण बिंदुओं के सापेक्ष इलेक्ट्रोड का ऊर्ध्वाधर संरेखण उत्पाद पर लागू वास्तविक इलेक्ट्रोस्टैटिक पल्स तरंगरूप को सीधे प्रभावित करता है।

उपकरणों का समय-समय पर मेट्रोलॉजिकल कैलिब्रेशन किया जाएगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि डिस्चार्ज राइज़ टाइम और आउटपुट वोल्टेज मानकों द्वारा निर्धारित सहनशीलता सीमा के भीतर रहें। परीक्षण के दौरान उपकरण के परीक्षण स्तर, डिस्चार्ज बिंदु और विफलता की घटनाओं को पूरी तरह से रिकॉर्ड किया जाएगा ताकि हार्डवेयर टीमों को दोष का पता लगाने में आसानी हो। भले ही सभी पूर्व-अनुपालन परीक्षण उत्तीर्ण हो जाएं, परीक्षण वातावरण और प्रोटोटाइप स्थितियों में अंतर के कारण तृतीय-पक्ष प्रयोगशाला प्रमाणीकरण के दौरान असंगति सामने आ सकती है। डेवलपर्स को पूर्व-अनुपालन परीक्षण के कार्यों की वस्तुनिष्ठ समझ बनाए रखनी चाहिए।

निष्कर्ष

An ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी लाइटिंग उत्पादों के अनुसंधान एवं विकास चरण में इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिरक्षा पूर्व-अनुपालन सत्यापन के लिए यह एक महत्वपूर्ण उपकरण है। उच्च परिशुद्धता वाले ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षक के रूप में, LISUN ESD61000-2 श्रृंखला का इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज जनरेटर इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज पल्स को सटीक रूप से पुन: उत्पन्न कर सकता है और इलेक्ट्रोस्टैटिक हस्तक्षेप के तहत विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की परिचालन स्थिरता का मूल्यांकन करने के लिए मानकीकृत परीक्षण स्थितियाँ प्रदान करता है। उपकरण का चयन करते समय, उद्यम अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं को उत्पाद श्रेणियों और लक्षित परीक्षण स्तरों के आधार पर उपयुक्त मॉडल का चयन करना चाहिए और मानकीकृत परीक्षण कार्यप्रवाहों को लागू करते समय परीक्षण बेंच और ग्राउंड प्लेन सहित परिधीय विन्यासों को महत्व देना चाहिए। पर्याप्त पूर्व-अनुपालन सत्यापन उत्पाद के इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा डिज़ाइन में कमियों की प्रारंभिक अवस्था में पहचान कर सकता है, बाद के प्रमाणन चरणों में संशोधन लागत को कम कर सकता है और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और एलईडी प्रकाश उत्पादों को संबंधित ईएमसी अनुपालन प्रमाणपत्र सफलतापूर्वक प्राप्त करने में मदद कर सकता है।