DIN EN 62132-5-2006 Integrated circuits - Measurement of electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz - Part 5 Workbench Faraday cage method (IEC 62132-5 2005) German version EN 62132.pdf

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1、Mai 2006DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 31.200

2、; 33.100.20!,jS“9714804www.din.deDDIN EN 62132-5Integrierte Schaltungen Messung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereichvon 150 kHz bis 1 GHz Teil 5: Verfahren mit Faradayschem Arbeitskfig (IEC 62132-5:2005);Deutsche Fassung EN 62132-5:2006Integrated circuits Measurement of electroma

3、gnetic immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 5: Workbench Faraday cage method (IEC 62132-5:2005);German version EN 62132-5:2006Circuits intgrs Mesure de limmunit lectromagntique, 150 kHz 1 GHz Partie 5: Mthode de la cage de Faraday sur banc de travail (CEI 62132-5:2005);Version allemande EN 62132-5:2006Al

4、leinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 23 SeitenDIN EN 62132-5:2006-05 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2005-12-01 angenommene EN 62132-5 gilt als DIN-Norm ab 2006-05-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62132-5:2002-

5、06. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47A Integrated circuits erarbeitet. Das IEC-Komitee hat ent

6、schieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttig

7、t, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neue

8、ste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang

9、 besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62132-5 Januar 2006 ICS 31.200 Deu

10、tsche Fassung Integrierte Schaltungen Messung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHz Teil 5: Verfahren mit Faradayschem Arbeitskfig (IEC 62132-5:2005) Integrated circuits Measurement of electromagnetic immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 5: Workbench Faraday cage

11、method (IEC 62132-5:2005) Circuits intgrs Mesure de limmunit lectromagntique, 150 kHz 1 GHz Partie 5: Mthode de la cage de Faraday sur banc de travail (CEI 62132-5:2005) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2005-12-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsor

12、dnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei j

13、edem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekr

14、etariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den N

15、iederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit

16、 Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2006 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62132-5:2006 DEN 62132-5:2006 2 Vorwort Der Te

17、xt des Schriftstcks 47A/721/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62132-5, ausgearbeitet von dem SC 47A Integrated circuits des TC 47 Semiconductor devices, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2005-12-01 als EN 62132-5 angenommen. Diese Norm muss in Verbindung mit

18、 EN 62132-1 gelesen werden. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2006-09-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegensteh

19、en, zurckgezogen werden mssen (dow): 2008-12-01 Diese Europische Norm verweist auf Internationale Normen. Wenn eine in Bezug genommene Internatio-nale Norm als Europische Norm anerkannt (bernommen) wurde oder wenn eine rein Europische Norm existiert, so muss stattdessen die Europische Norm angewandt

20、 werden. Die Webseite des CENELEC nennt entsprechende Informationen. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62132-5:2005 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. EN 62132-5:2006 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisunge

21、n .5 3 Begriffe .5 4 Allgemeines5 4.1 Anwendbarkeit5 4.2 Messprinzip 6 4.3 Prinzipieller Messaufbau 6 4.4 Arbeitstisch-Konzept 6 5 Messbedingungen7 6 Messausrstung.7 7 Messaufbau8 7.1 Allgemeines8 7.2 Abschirmung und umgebende Felder8 7.3 Arbeitstisch-Aufbau 8 7.4 Anschlsse an die Leiterplatte .8 7.

22、5 Gleichtaktpunkte.9 7.6 Faradayscher Arbeitskfig Praktische Ausfhrung.11 7.7 Prfleiterplatte 12 8 Messverfahren12 8.1 Allgemeines12 8.2 Anforderungen an die Messung mit dem Faradayschen Arbeitskfig .12 9 Messprotokoll .12 Anhang A (normativ) Detaillierte Beschreibung des Faradayschen Arbeitskfigs13

23、 A.1 Mechanische Parameter 13 A.2 Kalibrierung des 150-Netzwerks 15 Anhang B (informativ) Theoretische Grundlagen des Verfahrens mit dem Faradayschen Kfig .17 Anhang C (informativ) Gleichtaktimpedanzen.18 Anhang D (informativ) Pegel fr die HF-Strfestigkeit 19 D.1 Allgemeines19 D.2 Pegel fr die Strfe

24、stigkeit .19 Literaturhinweise 21 Bilder Bild 1 Messverfahren fr die Strfestigkeit bei leitungsgefhrten Strgren Allgemeiner Aufbau 7 Bild 2 Messaufbau fr die HF-Strfestigkeitsmessung mit einem Faradayschen Kfig fr einen Arbeitstisch.9 Bild 3 Einfluss der ausgewhlten Anzahl der Gleichtaktpunkte 10 EN

25、 62132-5:2006 4 SeiteBild 4 Lage der Gleichtaktpunkte 10 Bild A.1 Bauzeichnung des Faradayschen Arbeitskfigs . 14 Bild A.2 Bauzeichnung des Arbeitskfigs Deckel 14 Bild A.3 Durchfhrungs-Tiefpassfilter . 15 Bild A.4 Beispiel fr den Aufbau des 150-Netzwerks . 15 Bild A.5 Beispiel der gemessenen Impedan

26、z des 150-Netzwerks. 15 Bild A.6 Metallisches Kalibriergestell fr die Messung der Gleichtaktimpedanz 16 Bild B.1 Modell der quivalenten Schaltbildelemente des Faradayschen Arbeitskfigs 17 Tabellen Tabelle C.1 Statistische Werte der an langen Kabeln gemessenen Strahlungswiderstnde 18 Tabelle C.2 Para

27、meter der Gleichtaktimpedanz des Kopplungsnetzwerks . 18 Tabelle D.1 Prfpegel fr die Strfestigkeit 19 EN 62132-5:2006 5 1 Anwendungsbereich Das Verfahren beschreibt die Messung zur Quantifizierung der HF-Strfestigkeit von integrierten Schaltun-gen, die sich entweder auf einer genormten Prfleiterplat

28、te oder auf der fertigen Anwendungsleiterplatte befinden, gegen leitungsgefhrte elektromagnetische Strgren. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatier

29、ten Verweisungen gilt die letzte Aus-gabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60050 (131), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 131: Electric and magnetic circuits IEC 60050 (161), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 161: Elec

30、tromagnetic com-patibility IEC 62132-1, Integrated circuits Measurement of electromagnetic immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 1: General conditions and definitions1)IEC 61000-4-6, Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4: Testing and measurement techniques Section 6: Immunity to conducted disturbance

31、s, induced by radio-frequency fields 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die aus IEC 62132-1, IEC 60050(131) und IEC 60050(161) entnommenen sowie die folgenden Begriffe. 3.1 Gleichtaktpunkt Knoten in einem Stromkreis oder auf einer Leiterplatte, an der ein einzelner Punkt als Signala

32、nschluss und der zweite Anschluss der Bezugspunkt des Signals wird (bildet einen Zweipol). Als ein Beispiel fr einen Gleichtaktpunkt wird die Massebezugsebene (VSS-Ebene) an einer Kante einer Leiterplatte hinsichtlich einer ueren Bezugsgre betrachtet, z. B. der Boden des Faradayschen Arbeitskfigs. 3

33、.2 Gleichtaktanschluss virtueller Knoten eines Stromkreises oder an einem Steckverbinderanschluss, an dem das Signal der Vektor-summe aller Signale (einschlielich Masse) an diesem Anschluss in Bezug auf einen Referenzanschluss folgt. Beispielsweise wird der Boden des Faradayschen Arbeitskfigs als ue

34、rer Bezug betrachtet. An einem Gleichtaktanschluss mit mehreren Drhten kann dieser Knoten durch Anwendung eines passiven Summen-netzwerks hergestellt werden. ANMERKUNG Bei einem geschirmten (mehrdrahtigen) Kabel wird der Schirm dieses Kabels als Gleichtaktanschluss verwendet. In diesem Fall ist der

35、Schirm dieses Kabels der Gleichtaktpunkt. 4 Allgemeines 4.1 Anwendbarkeit Diese Norm gilt fr integrierte Schaltungen (ICs), die selbstndig Funktionen ausfhren knnen, wenn sie auf einer krperlich kleinen Leiterplatte angewendet werden. 1)Zu verffentlichen. EN 62132-5:2006 6 Die HF-Strfestigkeit diese

36、r ICs kann unter vorgegebenen Bedingungen gemessen werden. Auerdem ge-stattet das Verfahren Messungen an Leiterplatten, die den tatschlichen Anwendungen entsprechen. Der An-wender erhlt dadurch Hinweise auf die zu erwartende Aussendung, wenn das bzw. die IC(s) erst einmal montiert ist bzw. sind. Mit

37、 diesem Verfahren ist es mglich, ICs fr bestimmte Funktionen zu klassifizieren, fr die EMV-Vorgaben gelten. Dies kann fr integrierte Schaltungen gelten, die in schnurlosen Telefonen, weiteren Kommunikations-einrichtungen und Anwendungen eingesetzt werden, bei denen EMV-Eigenschaften fr den optimalen

38、 Be-trieb von Bedeutung sind beispielsweise fr Kraftfahrzeuge, Prozessmess- und -steuereinrichtungen und smtliche weiteren Produkte zur Steuerung kritischer Funktionen. 4.2 Messprinzip Das Arbeitstisch-Verfahren wurde aus der Publikation IEC 61000-4-6 abgeleitet. Das in dieser Publikation beschriebe

39、ne Verfahren geht von der Annahme aus, dass das Versorgungs- und das (die) Signalkabel an einer elektrisch kleinen Leiterplatte, also mit Abmessungen /2, d. h. 15 cm bei 1 GHz, befestigt sind; siehe Anmerkung. Diese angeschlossenen Kabel werden zu dominierenden Antennen; die induzierten HF-Strgr-en

40、werden ber diese Antennen an die Prfleiterplatte herangefhrt. ANMERKUNG Die Prfleiterplatte und die daran angeschlossenen Kabel sollten teilweise von einem Material mit niedriger Dielektrizittskonstante gehalten werden, z. B. r= 1, siehe auch 7.7. Die angeschlossenen Kabel dienen als Versorgungs-, K

41、ommunikations- und weitere Signalschnittstellen und sind blicherweise geometrisch nicht in derselben Ebene wie die anderen Kabel ausgerichtet. Die (Gleichtakt-)Antennenimpedanz je Anschluss wurde mit den Grenzabweichungen in den unterschiedli-chen Frequenzbndern auf 150 normiert. Die HF-Strfestigkei

42、tsmessung wird durch Einspeisung von ent-weder einer Reihenspannung oder eines Stroms durch diese Gleichtaktimpedanzen bestimmt. Die direkte Einspeisung von HF-Strgren auf das IC-Gehuse ist sehr gering, siehe auch IEC 62132-2 als ein zustzliches Messverfahren, und ist hufig vernachlssigbar im Vergle

43、ich zu den Strgren, die von dem (den) angeschlossenen Kabel(n) verursacht werden. Aufgrund der Tatsache, dass induzierte Strme durch die Bezugsflche der Leiterplatte flieen, ist auch eine indirekte Kopplung zwischen den Spannungen und Strmen durch das Gehuse festzustellen. Aufgrund des gewhlten Konz

44、eptes zeigt das Arbeitstisch-Verfahren den Einfluss von Leiterplatten-Layout, Versorgungsentkopplung der IC, HF-Verhalten der verwendeten diskreten Bauelemente (Kondensatoren, Induktivitten) und auch der Manahmen, die in IC angewendet wurden (z. B. On-Chip-Entkopplung, Ein-gnge mit Filtern, verwende

45、te Schmitt-Trigger usw.). Zustzlich mssen hnliche Betriebsarten (durch Soft-ware oder Schaltungsfunktion) zwischen den verschiedenen zu messenden ICs angewendet werden, um einen Vergleich zu ermglichen. Dazu kommen noch die verschiedenen Betriebsarten bei einem IC, die den Vergleich ermglichen, d. h

46、. die Bestimmung des Beitrags jedes einzelnen Schaltungsblocks im IC. 4.3 Prinzipieller Messaufbau Die HF-Strfestigkeitsmessungen sind ber einer metallischen Bezugsebene vorzunehmen, siehe Bild 1 fr einen offenen Aufbau (nach IEC 61000-4-6). Mit den Gleichtaktimpedanzen, die durch die Kopplungs- und

47、 Entkopplungsnetzwerke (en: Coupling and Decoupling Networks CDN) festgelegt sind, knnen die Bezie-hungen zwischen der anliegenden Strspannung bei der HF-Strfestigkeitsmessung sowie zwischen lokal erzeugten E-/H-Feldern berechnet werden. 4.4 Arbeitstisch-Konzept Im Prinzip sind Kopplung und Entkoppl

48、ung hnlich dem in IEC 61000-4-6 angegebenen Verfahren; siehe Bild 1. Bei diesem Arbeitstisch-Verfahren wird ein kleiner Faradayscher Kfig verwendet. Fr die Kopplung werden diskrete Widerstnde verwendet, die mit mehreren Gleichtaktpunkten (an der Masse der Leiterplatte) oder Anschlssen (hinsichtlich der Signale) der Prfleiterplatte verbunden sind. EN 62132-5:2006 7 Die HF-Quelle (Generator und Leistungsverstrker) wird der Reihe nach an eines der CDNs angeschlossen. Alle weiteren Kopplungs- und Entkopplungsnetzwerke sind mit 50 abzuschlieen. Bild 1 Messverfahren fr die Strfestigkeit bei leitu