ISO/TR 10605:1994
(Main)Road vehicles — Electrical disturbances from electrostatic discharge
Road vehicles — Electrical disturbances from electrostatic discharge
Specifies the electrostatic discharge(ESD) test methods necessary to evaluate electronic modules intended for vehicle use. Describes test procedures for evaluating both electronic modules on the bench and complete vehicles. Applies to all types of road vehicles.
Véhicules routiers — Perturbations électriques provenant de décharges électrostatiques
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
IS0
TECHNICAL
TR 10605
REPORT
First edition
1994-l O-01
Road vehicles - Electrical disturbances
from electrostatic discharges
- Perturbations dlectriques dues aux dkharges
V6hicules routiers
klectros ta tiques
Reference number
ISO/TR 10605:1994(E)
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ISO/TR 10605: 1994(E)
Contents
Page
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Normative reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions ,.,. 1
4 Test equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Test procedure for electronic module
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6 Test procedure for vehicle tests
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
A Electrostatic discharge simulator verification
B Failure mode severity classification and test severity levels 11
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 IS0
ISO/TR 10605: 1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of technical committees is to prepare International Stan-
dards, but in exceptional circumstances a technical committee may pro-
pose the publication of a Technical Report of one of the following types:
when the required support cannot be obtained for the publi-
- type 1 I
cation 0 f an In ternational Standard, despite repeated effo rts;
- type 2, when the subject is still under technical development or where
for any other reason there is the future but not immediate possibility
of an agreement on an International Standard;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different
kind from that which is normally published as an International Standard
(“state of the art”, for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three years
of publication, to decide whether they can be transformed into Inter-
national Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily have to
be reviewed until the data they provide are considered to be no longer
valid or useful.
lSO/TR 10605, which is a Technical Report of type 2, was prepared by
Technical Committee lSO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3,
Electrical and electronic equipment.
. This document is being issued in the Technical Report (type 2) series of
publications (according to subclause G.4.2.2 of part 1 of the lEC/ISO Di-
rectives) as a “prospective standard for provisional application” in the field
of electrostatic discharge testing of electrical and electronic devices ap-
plied in road vehicles, because there is an urgent need for guidance on
how standards in this field should be used to meet an identified need.
This document is not to be regarded as an “International Standard”. It is
proposed for previsional application so that information and experience of
its use in practice may be gathered. Comments on the content of this
document should be sent to the IS0 Central Secretariat.
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0 IS0
ISO/TR 10605: 1994(E)
A review of this Technical Report (type 2) will be carried out not later than
three years after its publication with the options of: extension for another
three years; conversion into an International Standard; or withdrawal.
Annexes A and B form an integral part of this Technical Report.
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0 IS0 ISO/TR 10605:1994(E)
Introduction
The familiar static charge generated and discharged when moving about
inside a vehicle or getting out of it has assumed greater significance with
the increase of vehicle electronic modules. Tests simulating the
electrostatic discharge of humans, in common use by various industries,
were examined and it was determined that they were not applicable to the
automotive environment. As a consequence, tests tailored to the
automotive environment were developed.
Tests that simulate an electrostatic discharge (ESD) into a vehicle electrical
system are based on the human ESD model. The ESD model consists
essentially of a capacitor formed by a person to his surroundings and dis-
charged through a path that includes the person’s resistance. Sensitive
electrical devices can be adversely affected by energy either coupled or
radiated from electrostatic discharges. This Technical Report describes
ESD tests that are applicable to both automotive electronic modules and
vehicles.
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This page intentionally left blank
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TECHNICAL REPORT 0 ISO ISO/TR 10605: 1994(E)
- Electrical disturbances from
Road vehicles
electrostatic discharges
the standard indicated below. Members of IEC and
1 Scope
IS0 maintain registers of currently valid International
Standards.
This Technical Report specifies the electrostatic dis-
charge (ESD) test methods necessary to evaluate
I EC 801-2: 1991, Electromagnetic compatibility for
electronic modules intended for vehicle use. It de-
industrial-process measurement and control equip-
scribes test procedures for evaluating both electronic
ment - Part 2: Electrostatic discharge requirements.
modules on the bench and complete vehicles.
It applies to all types of road vehicles regardless of the
3 Definitions
propulsion system (e.g. spark-ignition engine,
diesel engine, electric motor).
For the purposes of this Technical Report, the follow-
ing definitions apply.
A procedure for calibrating the simulator that is used
to generate the electrostatic discharges is given in
3.1 electrostatic discharge (ESD): Transfer of
annex A.
electrostatic charge between bodies at different po-
tentials occurring prior to contact or induced by an
Functional status classifications for immunity to ESD
electrostatic field.
are given in annex B.
3.2 human ESD model for vehicle occupants: Ca-
pacity, voltage and resistance that characterize a per-
son as a source of an electrostatic charge for
automobile conditions.
Figure 1 defines the capacitance/resistance par-
2 Normative reference .
ameters for an occupant inside and outside a vehicle.
Figure 1 a) is also applicable for component tests.
The following standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
3.3 ground plane: Metal sheet or plate used as a
of this Technical Report. At the time of publication,
common reference point for the device under test,
the edition indicated was valid. All standards are sub-
ESD simulator and auxiliary equipment.
ject to revision, and parties to agreements based on
3.4 ESD simulator: Instrument that simulates the
this Technical Report are encouraged to investigate
the possibility of applying the most recent edition of human ESD model for vehicle occupants.
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ISO/TR 10605: 1994(E)
a) Inside vehicle and electronic module parameters
b) Outside vehicle parameters
Figure 1 - Human ESD models
4.1.1 The simulator shall be designed so that the
4 Test equipment
discharge capacitance is fully charged to the desired
voltage before the energy is switched to the device
This test equipment applies to all parts of this test
under test.
procedure, including annex A.
Test equipment used to verify the functional and
4.1.2 The construction of the ESD simulator shall be
parametric requirements of the device under test shall such that the high voltage ground and the chassis
not be sensitive to ESD.
ground are electrically isolated from each other.
4.1.3 Simulator equipment used shall be of a type
4.1 ESD simulator with the following character-
that is commercially available.
istics:
Voltage range: variable from - 25 kV to + 25 kV
4.2 Ground plane, a conductive metallic sheet (e.g.
copper, brass or galvanized steel) with a minimum
Capacitance: 330 pF + 10 %, 150 pF + 10 % (two
- -
thickness of 1 mm and an area of at least 1 m*, en-
probes)
suring that it projects beyond the device under test
by at least 100 mm on all sides. The ground plane
Resistance: 2 000 I(z + - 10 %
shall be connected to the facility earth ground by a
ground strap less than 1 m long and at least 5 mm
Risetime:
wide. The inductance of the ground strap shall be
< 2 PH.
direct contact: 0,7 ns to 1 ns (at a 2 Q load)
4.3 Insulation blocks, if used, shall be constructed
air discharge: < 5 ns (at a 2 a load)
of clean, dry Delrinl) or a similar material. The blocks
Tip shapes: in accordance with IEC 801-2, shall be (25 + 2,5) mm in height and project beyond
-
figure 2. the device under test by at least 20 mm on all sides.
1) Delrin is a trade-name. This information is given for the convenience of users of this Technical Report and does not con-
endorsement by IS0 of the product named.
stitute an
2
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lSO/TR 10605: 1994(E)
Dimensions in millimetres
ES0 simulator
F
\
1)
---v-w
-
A
A
In
Ln
0 0
0 d 0 Q
I
co
cu
; 8
I
a) Air discharges
b) Contact discharges
I) The discharge switch (e.g. vacuum relay) shall be mounted as close as
possible to the tip of the discharge electrode.
Figure 2 - ESD simulator discharge tip probes
4.4 50 Q coaxial target as shown in figure3. It is
4.6 Analog measurement device with a minimum
in accordance with IEC 801-2, and available commer- effective single-shot bandwidth of 1 GHz or digital
cially. The target shall be used during the ESD simu- measurement device with a minimum sampling rate
lator verification in annex A. of two Giga-samples per second, each with a 50 Q
input impedance, is needed to certify the risetime of
the ESD simulator.
4.5 50 Q, 20 dB wideband attenuator, if needed,
to be attached to the output of the coaxial target dur- 4.7 Electrometer with a minimum impedance of
ing the simulator verification in annex A. 100 GQ, to verify the ESD simulator charging voltage.
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0 IS0
ISO/TR 10605:1994(E)
Dimensions in millimetres
Minimize length
IOR, 1 W resistors in circular bolt pattern I)
, \\ / r Coaxial connector (N-type)
Circular copper or brass disc
S@ 8 mm * 0,OS mm steet sphere
Copper or brass support
matching resistor ‘)
1) All resistors shall be of high voltage, non-inductive, carbon composite type.
Figure 3 - ESD coaxial target
voltage supply pins to an appropriate power source.
5 Test procedure for electronic module
Provide inputs for all other pins as necessary to put
the device under test into a simulated mode of oper-
5.1 Prior to performing the test, generate a test plan
ation.
including interface test points, electronic module
mode of operation, and any special instructions and
5.7 Ensure that the device under test is at least in
changes from the standard test.
a powered, idling mode.
5.2 Before applying any discharges to the device
5.8 Test each exposed shaft, button, switch or sur-
under test, perform the ESD simulator discharge
face of the device under test accessible to an occu-
verification procedure in annex A.
pant inside the vehicle, at each of the voltage levels
defined in annex B or as specified in the test plan, in
5.3 Maintain the ambient temperature during the
accordance with the methods in 5.8.1 and 5.8.2.
test at (23 + 5) “C and the relative humidity between
30 % and 60 % unless other values are agreed by the
5.8.ll Direct contact discharge: place the ESD simu-
users, in which case such values shall be documented
lator in direct contact with all accessible discharge
in the test reports.
points and test each discharge point to the contact
discharge voltage levels in annex B.
5.4 Set up the test in accordance with figure4.
5.8.2 Air discharge: place the ESD simulator a mini-
mum of 15 mm away from the device under test.
5.5 Connect the ESD simulator high voltage ground
Hold the simulator fingertip probe perpendicular
directly to the ground plane by a grounding strap as
(-& 15O) to the discharge location and move it very
in 4.2.
slowly, i.e. at 5 mm/s or less, towards the device un-
der test until a single discharge is obtained. Test each
5.6 Place the device under test at the centre of the
point to the air discharge voltage levels in annex B.
ground plane (see figure4). Place and connect
chassis-mounted electronic modules directly to the If no discharge occurs, continue moving the probe
towards the device under test until the simulator dis-
ground plane. Test electronic modules which will be
charge tip is in contact with the discharge point. If still
isolated from ground in normal installation with an
insulator between the electronic module and the no discharge occurs, discontinue testing at that volt-
age level and location.
ground plane using insulation blocks (4.3). Connect all
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ISO/TR 10605:1994(E)
Ground plane
Exerciser
Battery -
7 7
I
Ground strap
ES
Figure 4 - Electronic module ESD test setup
modes of operation such as drive, idle, cruise, and any
5.9 Subject each discharge point to a minimum of
special instructions and changes from the standard
three positive polarity and three negative polarity dis-
test.
charges at each voltage level, with a minimum time
duration between discharges of 5 s.
6.3 Include, as the minimum number of discharge
At each voltage level, all discharge points of a device
points, all electrical switches and controls that can be
may be tested first at a single polarity and then with
touched by an occupant of the passenger compart-
the opposite polarity.
ment. Any knobs, levers or handles which are used in
the normal operation of the vehicle s
...
RAPPORT
Iso
TECHNIQUE
TR 10605
Première édition
1994-I O-01
Véhicules routiers - Perturbations
électriques dues aux décharges
électrostatiques
Road vehicles - Electrical disturbances from electrostatic discharges
Numéro de référence
ISO/TR 10605: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 10605: 1994(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Référence normative
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Appareillage d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Mode opératoire d’essai du module électronique
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6 Mode opératoire d’essai du véhicule
Annexes
. . . . . . 7
A Vérification du simulateur de décharges électrostatiques
B Classification des degrés de gravité des défaillances et niveaux de
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
sévérité d’essai
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Q ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut pro-
poser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature dif-
férente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les don-
nées fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 10605, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 3, Equipement
électrique et électronique.
Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de
type 2 (conformément au paragraphe G.4.2.2 de la partie 1 des directives
ISO/CEI, 1992) comme ((norme prospective d’application provisoire)) dans
le domaine des essais de décharge électrostatique sur les dispositifs
électriques et électroniques utilisés dans les véhicules routiers, en raison
de l’urgence d’avoir une indication quant à la manière dont il convient
d’utiliser les normes dans ce domaine pour répondre à un besoin déter-
miné.
Ce document ne doit pas être considéré comme une ((Norme internatio-
nale)). II est proposé pour une mise en œuvre provisoire, dans le but de
recueillir des informations et d’acquérir de l’expérience quant à son appli-
cation dans la pratique. II est de règle d’envoyer les observations éven-
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 10605: 1994(F)
tuelles relatives au contenu de ce document au Secrétariat central de
I’ISO.
II sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2
deux ans au plus tard après sa publication, avec la faculté d’en prolonger
la validité pendant deux autres années, de le transformer en Norme inter-
nationale ou de l’annuler.
Les annexes A et B font partie intégrante du présent Rapport technique.
---------------------- Page: 4 ----------------------
43 ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
Introduction
La charge statique familière qu’on engendre et décharge lorsqu’on se dé-
place à l’intérieur d’un véhicule ou que l’on en sort revêt une signification
plus grande avec le développement des modules électroniques dans les
véhicules. Après étude des essais de simulation de la décharge électro-
statique chez les humains communément utilisés dans diverses indus-
tries, il a été conclu que ceux-ci n’étaient pas adaptés à l’environnement
automobile. Des essais ont donc été mis au point tout spécialement pour
ce domaine.
Les essais simulant une décharge électrostatique (DES) dans le système
électrique d’un véhicule s’inspirent du modèle humain de DES. Ce modèle
se compose essentiellement d’un condensateur formé par une personne
en relation avec son environnement, qui se décharge suivant une trajec-
toire incluant la résistance de la personne. L’énergie liée à ces décharges
électrostatiques ou rayonnée par elles peut gravement perturber les dis-
positifs électriques sensibles.
Le présent Rapport technique décrit les essais de décharge électrosta-
tique applicables tant aux modules électroniques pour automobiles qu’aux
véhicules eux-mêmes.
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 6 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE 0 BO ISO/TR 10605:1994(F)
Véhicules routiers - Perturbations électriques dues
aux décharges électrostatiques
de I’ISO possèdent le registre des Normes internatio-
1 Domaine d’application
nales en vigueur à un moment donné.
Le présent Rapport technique prescrit les méthodes
CEI 801-2:1991, électromagnétique
Compatibilité
de contrôle des décharges électrostatiques nécessai-
pour les matériels de mesure et de commande dans
res pour évaluer les modules électroniques embar-
les processus industriels - Partie 2: Prescriptions re-
qués dans les véhicules. II décrit les modes
la tives aux décharges électrostatiques.
opératoires tant pour une évaluation sur banc du mo-
dule électronique, que pour une évaluation du véhi-
cule complet. 3 Définitions
II est applicable à tous les types de véhicules routiers, Pour les besoins du présent Rapport technique, les
indépendamment de leur mode de propulsion (par définitions suivantes s’appliquent.
exemple, moteur à allumage par étincelle, moteur
3.1 décharge électrostatique (DES): Transfert de
diesel, moteur électrique).
charge électrostatique entre corps qui se trouvent à
L’annexe A donne une méthode d’étalonnage du si-
des potentiels différents, se produisant avant le
mulateur utilisé pour engendrer les décharges élec-
contact ou induit par un champ électrostatique.
trostatiques.
3.2 modèle humain de DES pour les occupants
L’annexe B donne une classification des états fonc-
d’un vehicule: Capacité, tension et résistance carac-
tionnels d’immunité aux décharges électrostatiques.
térisant une personne comme source de charge
électrostatique dans des conditions automobiles.
La figure 1 definit les paramètres de capacité et de
résistance, pour une personne se trouvant à l’intérieur
2 Référence normative
ou à l’extérieur d’un véhicule. La figure la) est aussi
applicable aux essais de composants.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des 3.3 plaque de masse: Tôle ou plaque métallique
dispositions valables pour le présent Rapport techni- utilisée comme point de référence commun pour le
que. Au moment de la publication, l’édition indiquée
matériel soumis à l’essai, le simulateur de DES et
était en vigueur. Toute norme est sujette à révision
l’équipement auxiliaire.
et les parties prenantes des accords fondés sur le
3.4 simulateur de DES: Instrument qui simule le
présent Rapport technique sont invitées à rechercher
modèle humain de DES pour les occupants d’un vé-
la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la
hicule.
norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI et
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 10605: 1994(F) 0 ISO
4.1.1 Le simulateur doit être conçu de telle manière
2000~
-
que la capacité de décharge soit à pleine charge à la
1
tension désirée avant que l’énergie soit commutée
vers le matériel soumis à l’essai.
4.1.2 La construction du simulateur de DES doit
prévoir une isolation électrique entre la masse à haute
a) Personne hl’int&ieur,module electronique
tension et la masse du châssis.
4.1.3 Le simulateur doit être d’un type disponible
dans le commerce.
15OpF
4.2 Plaque de masse constituée d’une tôle en mé-
r
tal conducteur (cuivre, laiton ou acier galvanisé) d’au
moins 1 mm d’épaisseur, d’au moins 1 m* de super-
b) Personne& L’extérieur
ficie et de dimensions telles que le matériel soumis
à l’essai dépasse d’au moins 100 mm de tous les cô-
tés. Elle doit être mise à la masse par une tresse d’au
Figure 1 - Modèle humain de DES
plus 1 m de longueur et d’au moins 5 mm de largeur,
dont I’inductance est inférieure ou égale à 2 pH.
4.3 Support isolant, le cas échéant, en Delrinl)
4 Appareillage d’essai propre et sec ou en matériau similaire. II doit avoir
(25 + 2,5) mm de hauteur et dépasser du matériel
L’équipement d’essai suivant s’applique à toutes les
soumis à l’essai d’au moins 20 mm de tous les côtés.
parties du mode opératoire, y compris l’annexe A.
4.4 Cible coaxiale de 50 a, telle que représentée
L’appareillage d’essai utilisé pour vérifier les caracté-
à la figure3. Cette cible est disponible dans le com-
ristiques fonctionnelles et paramétriques du matériel
merce. Elle est utilisée à l’annexe A pour la vérifica-
soumis à l’essai ne doit pas être sensible aux DES.
tion du simulateur de DES.
4.1 Simulateur de DES ayant les caractéristiques
4.5 Atténuateur 50 Q, 20 dB, à large bande rac-
suivantes:
cordé, si nécessaire, à la sortie de la cible coaxiale
durant la vérification du simulateur prescrite dans
tension: variable de - 25 kV à + 25 kV
l’annexe A.
capacité: 330 pF + 10 % 150 pF + 10 y0 (deux
sondes)
4.6 Dispositif de mesure analogique ayant une
largeur de bande unique minimale efficace de 1 GHz,
résistance: 2 000 Q + 10 %
ou dispositif de mesure numérique à taux d’échan-
tillonnage minimal de 2 x 10’ échantillons par se-
temps de montée:
conde, les deux ayant une impédance d’entrée de
contact direct: 0,7 ns à 1 ns (dans une charge
50 Sz, pour certification du temps de montée du si-
de 2 fi)
mulateur de DES.
décharge dans l’air: < 5 ns (dans une charge
de 2 fi)
4.7 Électromètre ayant une impédance minimale
forme des pointes: conforme à la CEI 801-2. Voir
de 100 GQ pour vérifier la tension de charge du si-
la figure 2. mulateur de DES.
1) Delrin est une appellation commerciale. Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent Rapport
technique et ne signifie nullement que NS0 approuve ou recommande l’emploi exclusif du produit ainsi désigné.
2
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ISO/TR 10605:1994(F)
Dimensions en millimètres
Simulateur de DES
I
Po nte spherique ‘-/ ,
I
1’
-v---w
A
In
g
0
0 Q
0 Q
T
\
cv
s
I
a) Decharges dans l’air
b) Décharges par contact
1) Le commutateur de décharge (par exemple le relais sous vide) doit Mre monte!
aussi près que possible de la pointe de Mectrode de décharge.
Figure 2
- Sondes de décharge du simulateur de DES
Dimensions en millimètres
Longueur aussi courte que possible
Résistances 10 R, 1 W en disposition circulaire”
Connecteur coaxial (type NI
Disque circulaire en cuivre ou en laiton
r
Sphère en acier S@ 8 mm * 0,05 mm
\
-l
Support en cuivre ou en laiton
\
b
I
100
\
- Résistance d’equilibrage 50 R ‘)
1) Toutes les resistances doivent f2tre du type composite au carbonne, non
inductives, h haute tension.
Figure 3 - Cible coaxiale
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
5.6 Placer le matériel soumis à l’essai au centre de
5 Mode opératoire d’essai du module
la plaque de masse (voir la figure4). Placer les modu-
électronique
les électroniques montés sur châssis sur la plaque de
masse et les raccorder directement à celle-ci. Essayer
5.1 Avant d’effectuer l’essai, mettre au point un
les modules électroniques isolés du sol en utilisation
programme d’essais spécifiant les points d’essai
normale avec un support isolant (4.3) placé entre le
d’interface, le mode de fonctionnement du module
module et la plaque de masse. Racorder toutes les
électronique et les instructions spéciales ou modifi-
broches d’alimentation en tension à une source de
cations éventuelles par rapport à l’essai normalisé.
puissance appropriée. Alimenter toutes les autres
broches de manière à placer le matériel soumis à
5.2 Avant d’appliquer une quelconque décharge au
l’essai en mode de fonctionnement simulé.
matériel soumis à l’essai, procéder à la vérification de
la décharge du simulateur de DES conformément à
5.7 S’assurer que le matériel soumis à l’essai est
l’annexe A.
au moins sous tension, en mode repos.
5.3 Durant l’essai, maintenir la température am-
biante à (23 + 5) “C et l’humidité relative entre 30 % 5.8 Essayer à chacun des niveaux de tension définis
-
et 60 %, sauf si les utilisateurs en conviennent au- dans l’annexe B ou spécifiés dans le programme
trement, auquel cas les valeurs correspondantes doi- d’essais chaque arbre, bouton, interrupteur ou surface
vent être consignées dans les rapports d’essai. exposé du matériel soumis à l’essai, accessible à
l’occupant à l’intérieur du véhicule, en suivant les
méthodes décrites en 5.8.1 et 5.8.2.
5.4 Mettre en place le montage d’essai conformé-
ment à la figure4.
5.8.1 Contact direct: placer le simulateur de DES en
contact direct avec tous les points de décharge ac-
5.5 Raccorder la masse à haute tension du simu-
cessibles. Essayer chaque point aux niveaux de ten-
lateur de DES directement à la plaque de masse par
sion de décharge au contact indiqués dans
une tresse de mise à la masse conforme aux indica-
l’annexe B.
tions de 4.2.
Plaque de masse
.
7 II
e mise à la masse
Alim
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO ISO/TR 10605:1994(F)
5.8.2 Décharge dans l’air: placer le simulateur de
5.11 Enregistrer dans le rapport d’essai tous les
DES à une distance minimale de 15 mm du matériel écarts notés (visibles, audibles, défaillances, etc.).
soumis à l’essai. Maintenir le doigt de contact (sonde)
perpendiculaire (à + 15’) au point de décharge. Dé-
6 Mode opératoire d’essai du véhicule
placer très lentement (vitesse < 5 mm/s) la sonde en
direction du matériel soumis à l’essai jusqu’à obtenir
6.1 Enregistrer dans le rapport d’essai toutes les
une décharge coup par coup. Essayer chaque point
informations pertinentes au véhicule d’essai ou toutes
aux niveaux de tension de décharge dans l’air indiqués
les conditions d’essai spécifiques.
dans l’annexe B.
Si aucune décharge ne se produit, continuer à dépla-
6.2 Avant d’effectuer l’essai, mettre au point un
cer la sonde vers le matériel soumis à l’essai jusqu’à
programme d’essais spécifiant tous les points d’essai
ce que la pointe de décharge du simulateur entre en
d’interface et les niveaux d’essai respectifs de chaque
contact avec le point de décharge. Si le simulateur
interface à vérifier, les modes de fonctionnement du
entre en contact avec le point de décharge sans
véhicule, tels que conduite, ralenti, croisière, et les
qu’aucune décharge ne se produise, interrompre I’es-
instructions spéciales ou modifications éventuelles
sai à ce niveau de tension et à cet emplacement.
par rapport à l’essai normalisé.
5.9 Soumettre chaque point de décharge à un mi-
6.3 Le nombre minimal de points de décharge cor-
nimum de trois décharges à polarité positive
...
RAPPORT
Iso
TECHNIQUE
TR 10605
Première édition
1994-I O-01
Véhicules routiers - Perturbations
électriques dues aux décharges
électrostatiques
Road vehicles - Electrical disturbances from electrostatic discharges
Numéro de référence
ISO/TR 10605: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 10605: 1994(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Référence normative
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Appareillage d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Mode opératoire d’essai du module électronique
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6 Mode opératoire d’essai du véhicule
Annexes
. . . . . . 7
A Vérification du simulateur de décharges électrostatiques
B Classification des degrés de gravité des défaillances et niveaux de
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
sévérité d’essai
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Q ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut pro-
poser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature dif-
férente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les don-
nées fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 10605, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 3, Equipement
électrique et électronique.
Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de
type 2 (conformément au paragraphe G.4.2.2 de la partie 1 des directives
ISO/CEI, 1992) comme ((norme prospective d’application provisoire)) dans
le domaine des essais de décharge électrostatique sur les dispositifs
électriques et électroniques utilisés dans les véhicules routiers, en raison
de l’urgence d’avoir une indication quant à la manière dont il convient
d’utiliser les normes dans ce domaine pour répondre à un besoin déter-
miné.
Ce document ne doit pas être considéré comme une ((Norme internatio-
nale)). II est proposé pour une mise en œuvre provisoire, dans le but de
recueillir des informations et d’acquérir de l’expérience quant à son appli-
cation dans la pratique. II est de règle d’envoyer les observations éven-
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 10605: 1994(F)
tuelles relatives au contenu de ce document au Secrétariat central de
I’ISO.
II sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2
deux ans au plus tard après sa publication, avec la faculté d’en prolonger
la validité pendant deux autres années, de le transformer en Norme inter-
nationale ou de l’annuler.
Les annexes A et B font partie intégrante du présent Rapport technique.
---------------------- Page: 4 ----------------------
43 ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
Introduction
La charge statique familière qu’on engendre et décharge lorsqu’on se dé-
place à l’intérieur d’un véhicule ou que l’on en sort revêt une signification
plus grande avec le développement des modules électroniques dans les
véhicules. Après étude des essais de simulation de la décharge électro-
statique chez les humains communément utilisés dans diverses indus-
tries, il a été conclu que ceux-ci n’étaient pas adaptés à l’environnement
automobile. Des essais ont donc été mis au point tout spécialement pour
ce domaine.
Les essais simulant une décharge électrostatique (DES) dans le système
électrique d’un véhicule s’inspirent du modèle humain de DES. Ce modèle
se compose essentiellement d’un condensateur formé par une personne
en relation avec son environnement, qui se décharge suivant une trajec-
toire incluant la résistance de la personne. L’énergie liée à ces décharges
électrostatiques ou rayonnée par elles peut gravement perturber les dis-
positifs électriques sensibles.
Le présent Rapport technique décrit les essais de décharge électrosta-
tique applicables tant aux modules électroniques pour automobiles qu’aux
véhicules eux-mêmes.
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 6 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE 0 BO ISO/TR 10605:1994(F)
Véhicules routiers - Perturbations électriques dues
aux décharges électrostatiques
de I’ISO possèdent le registre des Normes internatio-
1 Domaine d’application
nales en vigueur à un moment donné.
Le présent Rapport technique prescrit les méthodes
CEI 801-2:1991, électromagnétique
Compatibilité
de contrôle des décharges électrostatiques nécessai-
pour les matériels de mesure et de commande dans
res pour évaluer les modules électroniques embar-
les processus industriels - Partie 2: Prescriptions re-
qués dans les véhicules. II décrit les modes
la tives aux décharges électrostatiques.
opératoires tant pour une évaluation sur banc du mo-
dule électronique, que pour une évaluation du véhi-
cule complet. 3 Définitions
II est applicable à tous les types de véhicules routiers, Pour les besoins du présent Rapport technique, les
indépendamment de leur mode de propulsion (par définitions suivantes s’appliquent.
exemple, moteur à allumage par étincelle, moteur
3.1 décharge électrostatique (DES): Transfert de
diesel, moteur électrique).
charge électrostatique entre corps qui se trouvent à
L’annexe A donne une méthode d’étalonnage du si-
des potentiels différents, se produisant avant le
mulateur utilisé pour engendrer les décharges élec-
contact ou induit par un champ électrostatique.
trostatiques.
3.2 modèle humain de DES pour les occupants
L’annexe B donne une classification des états fonc-
d’un vehicule: Capacité, tension et résistance carac-
tionnels d’immunité aux décharges électrostatiques.
térisant une personne comme source de charge
électrostatique dans des conditions automobiles.
La figure 1 definit les paramètres de capacité et de
résistance, pour une personne se trouvant à l’intérieur
2 Référence normative
ou à l’extérieur d’un véhicule. La figure la) est aussi
applicable aux essais de composants.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des 3.3 plaque de masse: Tôle ou plaque métallique
dispositions valables pour le présent Rapport techni- utilisée comme point de référence commun pour le
que. Au moment de la publication, l’édition indiquée
matériel soumis à l’essai, le simulateur de DES et
était en vigueur. Toute norme est sujette à révision
l’équipement auxiliaire.
et les parties prenantes des accords fondés sur le
3.4 simulateur de DES: Instrument qui simule le
présent Rapport technique sont invitées à rechercher
modèle humain de DES pour les occupants d’un vé-
la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la
hicule.
norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI et
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 10605: 1994(F) 0 ISO
4.1.1 Le simulateur doit être conçu de telle manière
2000~
-
que la capacité de décharge soit à pleine charge à la
1
tension désirée avant que l’énergie soit commutée
vers le matériel soumis à l’essai.
4.1.2 La construction du simulateur de DES doit
prévoir une isolation électrique entre la masse à haute
a) Personne hl’int&ieur,module electronique
tension et la masse du châssis.
4.1.3 Le simulateur doit être d’un type disponible
dans le commerce.
15OpF
4.2 Plaque de masse constituée d’une tôle en mé-
r
tal conducteur (cuivre, laiton ou acier galvanisé) d’au
moins 1 mm d’épaisseur, d’au moins 1 m* de super-
b) Personne& L’extérieur
ficie et de dimensions telles que le matériel soumis
à l’essai dépasse d’au moins 100 mm de tous les cô-
tés. Elle doit être mise à la masse par une tresse d’au
Figure 1 - Modèle humain de DES
plus 1 m de longueur et d’au moins 5 mm de largeur,
dont I’inductance est inférieure ou égale à 2 pH.
4.3 Support isolant, le cas échéant, en Delrinl)
4 Appareillage d’essai propre et sec ou en matériau similaire. II doit avoir
(25 + 2,5) mm de hauteur et dépasser du matériel
L’équipement d’essai suivant s’applique à toutes les
soumis à l’essai d’au moins 20 mm de tous les côtés.
parties du mode opératoire, y compris l’annexe A.
4.4 Cible coaxiale de 50 a, telle que représentée
L’appareillage d’essai utilisé pour vérifier les caracté-
à la figure3. Cette cible est disponible dans le com-
ristiques fonctionnelles et paramétriques du matériel
merce. Elle est utilisée à l’annexe A pour la vérifica-
soumis à l’essai ne doit pas être sensible aux DES.
tion du simulateur de DES.
4.1 Simulateur de DES ayant les caractéristiques
4.5 Atténuateur 50 Q, 20 dB, à large bande rac-
suivantes:
cordé, si nécessaire, à la sortie de la cible coaxiale
durant la vérification du simulateur prescrite dans
tension: variable de - 25 kV à + 25 kV
l’annexe A.
capacité: 330 pF + 10 % 150 pF + 10 y0 (deux
sondes)
4.6 Dispositif de mesure analogique ayant une
largeur de bande unique minimale efficace de 1 GHz,
résistance: 2 000 Q + 10 %
ou dispositif de mesure numérique à taux d’échan-
tillonnage minimal de 2 x 10’ échantillons par se-
temps de montée:
conde, les deux ayant une impédance d’entrée de
contact direct: 0,7 ns à 1 ns (dans une charge
50 Sz, pour certification du temps de montée du si-
de 2 fi)
mulateur de DES.
décharge dans l’air: < 5 ns (dans une charge
de 2 fi)
4.7 Électromètre ayant une impédance minimale
forme des pointes: conforme à la CEI 801-2. Voir
de 100 GQ pour vérifier la tension de charge du si-
la figure 2. mulateur de DES.
1) Delrin est une appellation commerciale. Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent Rapport
technique et ne signifie nullement que NS0 approuve ou recommande l’emploi exclusif du produit ainsi désigné.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TR 10605:1994(F)
Dimensions en millimètres
Simulateur de DES
I
Po nte spherique ‘-/ ,
I
1’
-v---w
A
In
g
0
0 Q
0 Q
T
\
cv
s
I
a) Decharges dans l’air
b) Décharges par contact
1) Le commutateur de décharge (par exemple le relais sous vide) doit Mre monte!
aussi près que possible de la pointe de Mectrode de décharge.
Figure 2
- Sondes de décharge du simulateur de DES
Dimensions en millimètres
Longueur aussi courte que possible
Résistances 10 R, 1 W en disposition circulaire”
Connecteur coaxial (type NI
Disque circulaire en cuivre ou en laiton
r
Sphère en acier S@ 8 mm * 0,05 mm
\
-l
Support en cuivre ou en laiton
\
b
I
100
\
- Résistance d’equilibrage 50 R ‘)
1) Toutes les resistances doivent f2tre du type composite au carbonne, non
inductives, h haute tension.
Figure 3 - Cible coaxiale
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO/TR 10605:1994(F)
5.6 Placer le matériel soumis à l’essai au centre de
5 Mode opératoire d’essai du module
la plaque de masse (voir la figure4). Placer les modu-
électronique
les électroniques montés sur châssis sur la plaque de
masse et les raccorder directement à celle-ci. Essayer
5.1 Avant d’effectuer l’essai, mettre au point un
les modules électroniques isolés du sol en utilisation
programme d’essais spécifiant les points d’essai
normale avec un support isolant (4.3) placé entre le
d’interface, le mode de fonctionnement du module
module et la plaque de masse. Racorder toutes les
électronique et les instructions spéciales ou modifi-
broches d’alimentation en tension à une source de
cations éventuelles par rapport à l’essai normalisé.
puissance appropriée. Alimenter toutes les autres
broches de manière à placer le matériel soumis à
5.2 Avant d’appliquer une quelconque décharge au
l’essai en mode de fonctionnement simulé.
matériel soumis à l’essai, procéder à la vérification de
la décharge du simulateur de DES conformément à
5.7 S’assurer que le matériel soumis à l’essai est
l’annexe A.
au moins sous tension, en mode repos.
5.3 Durant l’essai, maintenir la température am-
biante à (23 + 5) “C et l’humidité relative entre 30 % 5.8 Essayer à chacun des niveaux de tension définis
-
et 60 %, sauf si les utilisateurs en conviennent au- dans l’annexe B ou spécifiés dans le programme
trement, auquel cas les valeurs correspondantes doi- d’essais chaque arbre, bouton, interrupteur ou surface
vent être consignées dans les rapports d’essai. exposé du matériel soumis à l’essai, accessible à
l’occupant à l’intérieur du véhicule, en suivant les
méthodes décrites en 5.8.1 et 5.8.2.
5.4 Mettre en place le montage d’essai conformé-
ment à la figure4.
5.8.1 Contact direct: placer le simulateur de DES en
contact direct avec tous les points de décharge ac-
5.5 Raccorder la masse à haute tension du simu-
cessibles. Essayer chaque point aux niveaux de ten-
lateur de DES directement à la plaque de masse par
sion de décharge au contact indiqués dans
une tresse de mise à la masse conforme aux indica-
l’annexe B.
tions de 4.2.
Plaque de masse
.
7 II
e mise à la masse
Alim
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO ISO/TR 10605:1994(F)
5.8.2 Décharge dans l’air: placer le simulateur de
5.11 Enregistrer dans le rapport d’essai tous les
DES à une distance minimale de 15 mm du matériel écarts notés (visibles, audibles, défaillances, etc.).
soumis à l’essai. Maintenir le doigt de contact (sonde)
perpendiculaire (à + 15’) au point de décharge. Dé-
6 Mode opératoire d’essai du véhicule
placer très lentement (vitesse < 5 mm/s) la sonde en
direction du matériel soumis à l’essai jusqu’à obtenir
6.1 Enregistrer dans le rapport d’essai toutes les
une décharge coup par coup. Essayer chaque point
informations pertinentes au véhicule d’essai ou toutes
aux niveaux de tension de décharge dans l’air indiqués
les conditions d’essai spécifiques.
dans l’annexe B.
Si aucune décharge ne se produit, continuer à dépla-
6.2 Avant d’effectuer l’essai, mettre au point un
cer la sonde vers le matériel soumis à l’essai jusqu’à
programme d’essais spécifiant tous les points d’essai
ce que la pointe de décharge du simulateur entre en
d’interface et les niveaux d’essai respectifs de chaque
contact avec le point de décharge. Si le simulateur
interface à vérifier, les modes de fonctionnement du
entre en contact avec le point de décharge sans
véhicule, tels que conduite, ralenti, croisière, et les
qu’aucune décharge ne se produise, interrompre I’es-
instructions spéciales ou modifications éventuelles
sai à ce niveau de tension et à cet emplacement.
par rapport à l’essai normalisé.
5.9 Soumettre chaque point de décharge à un mi-
6.3 Le nombre minimal de points de décharge cor-
nimum de trois décharges à polarité positive
...
Questions, Comments and Discussion
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