Ensayos de inmunidad a descargas electrostáticas

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Los ensayos para descargas electrostáticas (ESD), tienen como objetivo establecer una estructura de ensayo común que sea reproducible, para de esta manera poder evaluar el comportamiento de los diferentes equipamientos bajo ensayo (EUT) sujeto a ESD. Datos a tener en cuenta a la hora de establecer los ensayos a ser realizados:

  • Comprobar el funcionamiento del equipo al aplicar niveles de perturbación de descargas electrostáticas que simulan las producidas por los operadores en su actuación directa sobre el equipo o indirecta, a través de objetos adyacentes.
  • Dos cuerpos con constantes dieléctricas diferentes al frotarse producen un intercambio de cargas entre ambos, de tal manera que quedan cargados. Cuando uno de ellos entra en contacto con un cuerpo con baja resistencia a tierra, se descarga a través de él hasta que ambos potenciales se igualan
  • En el caso de una persona, se carga debido al intercambio de cargas entre la suela de sus zapatos y el suelo por el que camina o por la fricción en la ropa. Cuando esta persona toca un equipo salta la descarga, fluyendo a través del equipo hacia tierra, pudiéndose producir serios daños en los circuitos electrónicos internos.

El estándar EN 61000-4-2 define, a grande rasgos, los parámetros que define el estándar son: forma de onda típica, rango para el ensayo, equipamiento de ensayo, configuración del ensayo, procedimiento de ensayo

A la hora de realizar los ensayos tenemos que tener en cuenta que tenemos dos tipo de descargas electroestáticas:

1. Descargas directas sobre el equipo:

  • Descargas por contacto, en las que la punta del generador permanece en contacto con el equipo sometido a ensayo
  • Descargas por salto de arco, que simulan la aproximación del dedo de una mano hacia el equipo sometido a ensayo

2. Descargas indirectas:

  • Sobre planos de acoplamiento para simular los efectos de descargas producidas sobre equipos u objetos adyacentes al equipo bajo ensayo.

Tipos de niveles del ensayo

Los niveles del ensayo de descargas electrostáticas son entre 2 y 8 KV en descarga de contacto y entre 2 y 15 KV en descarga en aire, y dependen de la norma que se emplea.

Equipamientos necesario para este tipo de ensayos:

  1. Plano de referencia en el piso del laboratorio con un tamaño mínimo de un metro cuadrado, dependiendo del EUT.
  2. Distancia mínima de 1 m entre EUT y paredes o dispositivos metálicos.
  3. Conexión del EUT a tierra acorde con las especificaciones de instalación.
  4. El cable de retorno del generador de ESD debe conectarse al plano de referencia de tierra.
  5. En caso que el equipamiento sea de mesa se establece que el ensayo deberá efectuarse en una mesa de madera colocada sobre el plano de tierra, con una altura de 0,8 metros del mismo, y el EUT colocado sobre un plano aislante sobre la mesa. Por otro lado en caso de trabajar con un EUT sobre el piso, se deberá aislar el EUT del plano de referencia a tierra por medio de un aislante de por lo menos 0,1 m de altura.
  6. En caso de requerirse planos de simulación de ESD indirectas, estos deberán estar fabricados del mismo material y grosor que el plano de tierra.
  7. Adopción de los procedimientos de seguridad locales.

Configuración de ensayo

Criterio

Después del ensayo el equipo debe ser capaz de operar sin degradación o pérdida de función. Durante el ensayo se permite una cierta degradación del funcionamiento (criterio B, normalmente)

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