DIN EN 62132-3-2008 Integrated circuits - Measurement of electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz - Part 3 Bulk current injection (BCI) method (IEC 62132-3 2007) German version EN.pdf

1、April 2008DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 15DIN 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 31.2

2、00!$K3E“1401634www.din.deDDIN EN 62132-3Integrierte Schaltungen Messung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereichvon 150 kHz bis 1 GHz Teil 3: Stromeinspeisungs-(BCI-)Verfahren (IEC 62132-3:2007);Deutsche Fassung EN 62132-3:2007Integrated circuits Measurement of electromagnetic immuni

3、ty, 150 kHz to 1 GHz Part 3: Bulk current injection (BCI) method (IEC 62132-3:2007);German version EN 62132-3:2007Circuits intgrs Mesure de limmunit lectromagntique, 150 kHz 1 GHz Partie 3: Mthode dinjection de courant (BCI) (CEI 62132-3:2007);Version allemande EN 62132-3:2007Alleinverkauf der Norme

4、n durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 21 SeitenDIN EN 62132-3:2008-04 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2007-10-01 angenommene EN 62132-3 gilt als DIN-Norm ab 2008-04-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62132-3:2003-09. Fr diese Norm ist

5、 das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47A Integrated circuits“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt

6、 dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter “http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Fo

7、lgeausgabe 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 neueste gltige Ausgabe der in Bezu

8、g 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 besteht, grundstzlich ber die

9、 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. Im IEC-Originaldokument sind nach Einschtzung des zustndigen DKE-Komitees fehlerhafte Bildverweise angegeben. Im vorl

10、etzten Absatz von Abschnitt 4 muss es heien: ., siehe Bild 2“ und in 6.2 a) muss es heien: . ist nach Bild 4“. Die IEC wurde zwischenzeitlich auf diese Fehler hingewiesen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62132-3 Oktober 2007 ICS 31.200 Deutsche Fassung Integrierte Schaltungen Me

11、ssung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHz Teil 3: Stromeinspeisungs-(BCI-)Verfahren (IEC 62132-3:2007) Integrated circuits Measurement of electromagnetic immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 3: Bulk current injection (BCI) method (IEC 62132-3:2007) Circuits intg

12、rs Mesure de limmunit lectromagntique, 150 kHz 1 GHz Partie 3: Mthode dinjection de courant (BCI) (CEI 62132-3:2007) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2007-10-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt s

13、ind, 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 jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Eu

14、ropische 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 Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Statu

15、s wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, P

16、ortugal, Rumnien, 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 Europen de Normalisation Electro

17、technique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2007 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62132-3:2007 DDIN EN 62132-3:2008-04 EN 62132-3:2007 2 Vorwort Der Text des Sch

18、riftstcks 47A/773/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62132-3, ausgearbeitet von dem SC 47A Integrated circuits“ des IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2007-10-01 als EN 62132-3 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt:

19、 sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2008-07-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2010-10-01 Der Anhang ZA wur

20、de von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62132-3:2007 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. DIN EN 62132-3:2008-04 EN 62132-3:2007 3 Inhalt Seite Vorwort .2 1 Anwendungsbereich und Zweck 4 2 Normative Verweisungen .4 3 B

21、egriffe .4 4 Allgemeines4 5 Messbedingungen5 5.1 Allgemeines5 5.2 Messeinrichtung .6 5.3 Prf-Leiterplatte7 6 Messverfahren8 6.1 Gefhrliche elektromagnetische Felder .8 6.2 Kalibrierung der Begrenzung der Vorwrtsleistung .8 6.3 BCI-Messung9 6.4 Charakterisierungsverfahren des BCI-Messaufbaus .10 7 Me

22、ssprotokoll .11 Anhang A (informativ) Beispiele fr Prfpegel und die Auswahl von Frequenzschritten12 Anhang B (informativ) Beispiel fr BCI-Prfleiterplatte und -Aufbau 14 Anhang C (informativ) Beispiel fr HF-Leiterplatte und -Aufbau.17 Literaturhinweise 18 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen a

23、uf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen19 Bilder Bild 1 Prinzipieller Pfad des Strstromes bei der Anwendung des Stromeinspeisungsverfahrens 5 Bild 2 Schematische Darstellung des BCI-Messaufbaus6 Bild 3 Beispiel fr die Prf-Leiterplatte, Draufsicht7 Bild 4 Me

24、ssaufbau zur Kalibrierung.9 Bild 5 Ablaufdiagramm fr das BCI-Messverfahren fr jeden Frequenzschritt.10 Bild 6 Messaufbau zur Validierung der Impedanz.10 Bild B.1 Allgemeiner Aufbau14 Bild B.2 Beispiel der Draufsicht auf die Prfleiterplatte.15 Bild B.3 Aufbau der Prfleiterplatte .15 Bild B.4 Prfleite

25、rplatte und Halterung aus Kupfer16 Bild B.5 Beispiel einer nicht leitenden Halterung zur Zangenaufnahme .16 Bild C.1 Kompakte HF-Kopplung an Gegentaktanschlsse des ICs .17 Tabellen Tabelle A.1 Prfschrfegrade12 Tabelle A.2 Lineare Frequenzschritte .13 Tabelle A.3 Logarithmische Frequenzschritte.13 DI

26、N EN 62132-3:2008-04 EN 62132-3:2007 4 1 Anwendungsbereich und Zweck Dieser Teil von IEC 62132 beschreibt das Stromeinspeisungsmessverfahren (en: bulk current injection, BCI) zur Messung der Strfestigkeit von integrierten Schaltungen (en: integrated circuit, IC) gegenber leitungs-gefhrten hochfreque

27、nten Strungen, deren Ursache z. B. abgestrahlte hochfrequente Strungen sind. Dieses Verfahren gilt nur fr ICs, die uere Drahtverbindungen, z. B. zu einem Kabelbaum, besitzen. Dieses Verfahren wird angewandt, um einen hochfrequenten Strom in einen Draht oder in eine Kombination von Drhten einzuspeise

28、n. Diese Norm legt eine gemeinsame Basis fr die Bewertung von Halbleiterbauelementen fest, die in Ein-richtungen in Umgebungen betrieben werden, in denen sie ungewollten hochfrequenten elektromagnetischen Signalen ausgesetzt sind. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr di

29、e Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 62132-1:2006, Integrated circuits Measurement of electromagnetic

30、immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 1: General conditions and definitions 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 62132-1. 4 Allgemeines Fr die optimale Auslegung von Leiterplatten, Filtern oder fr die weitere Integration in ein elektronisches System ist die Charakteris

31、ierung der HF-Strfestigkeit (oder Strempfindlichkeit) einer integrierten Schaltung von entscheidender Bedeutung. In diesem Dokument wird ein Verfahren zur Messung der Strfestigkeit von ICs gegen HF-Strme festgelegt, die durch elektromagnetische Strgren induziert werden. Das angegebene Verfahren beru

32、ht auf dem Stromeinspeisungsverfahren fr Gerte und Systeme 1, 2, 3. Das BCI-Verfahren bildet den induzierten Strom als ein Ergebnis von direkt abgestrahlten HF-Signalen nach, die in Drhte und Kabel von Gerten und Systemen eingekoppelt werden. Im Allgemeinen wirken in elektronischen Systemen uere Dra

33、htverbindungen oder Leiterbahnen auf Leiter-platten als Antennen fr elektromagnetische Felder. ber diese Einkopplungswege erzeugen elektromagneti-sche Felder Spannungen und Strme an den Anschlusspins der ICs und knnen so zu Strungen fhren. Die ICs werden abhngig von ihrer Anwendung hufig in verschie

34、denen Konfigurationen eingesetzt. In diesem Fall sind die Strfestigkeitspegel elektronischer Einrichtungen eng mit der Fhigkeit eines ICs verbunden, den Auswirkungen eines vorhandenen elektromagnetischen HF-Feldes standzuhalten. Zur Angabe der HF-Strfestigkeit eines ICs wird der zum Verursachen eine

35、r Fehlfunktion des ICs erforderliche Strom gemessen. Die Fehlfunktion darf nach den in IEC 62132-1 festgelegten Leistungsklassen in Klasse A bis Klasse E eingeteilt werden. In Bild 1 ist ein typischer Aufbau fr das Stromeinspeisungsverfahren (BCI-Verfahren) dargestellt. DIN EN 62132-3:2008-04 EN 621

36、32-3:2007 5 Bild 1 Prinzipieller Pfad des Strstromes bei der Anwendung des Stromeinspeisungsverfahrens An einem oder mehreren mit dem zu messenden IC verbundenen Leiter(n) werden zwei elektrisch abge-schirmte Stromzangen befestigt. Die erste Stromzange dient der Einspeisung der HF-Leistung, die eine

37、n Strom Idisturbancein den Leitern erzeugt. Die zweite Stromzange wird zur berwachung des Stromes im (in den) Leiter(n) verwendet. Der Strstrom fliet in einer Schleife, bestehend aus: Leiter(n), den ausgewhlten Anschlssen des ICs, Uss-Anschluss, dem Weg durch die Masseebene und der Hilfsschaltung. D

38、ie Hilfsschaltung des ICs enthlt funktionelle Elemente, wie die Quelle und/oder die Last(en). Die Hilfsschaltung ist direkt an den IC angeschlossen. Wenn die HF-Ersatzimpedanz der Hilfsschaltung grer als 50 ist, wird ein Bypass-kondensator empfohlen. Der hilfsschaltungsseitig anzuwendende Bypasskond

39、ensator kann auch erforderlich sein, um die Schleifenflche einzugrenzen, in der der induzierte Strom flieen wird. Standardmig ist ein Bypasskondenstor mit punktfrmig verteilter Kapazitt von 1 nF zu verwenden. Dieser stellt die Kapazitt vom Leiter zu einem Kabelbaum oder zum Chassis dar. Abweichungen

40、 bei der Verwendung dieses Bypasskondensators (z. B. Rckwirkungen auf das Funktionsverhalten) mssen im Messprotokoll angegeben werden. Der Bypasskondensator darf durch ein optionales Entkopplungsnetzwerk, siehe Bild 3N1), ersetzt werden, um die erforderliche Dmpfung in Richtung auf die Hilfsschaltun

41、g zu erzielen. Die Entkopplungsimpedanz wird durch die HF-Strfestigkeit der Hilfsschaltung bestimmt. Sie darf das Verhalten des Prflings, d. h. das Messergebnis, nicht nachteilig beeinflussen. Der in dem/den Leiter(n) induzierte Strstrom Idisturbancefliet durch den IC und kann eine Fehlfunktion des

42、ICs verursachen. Dieser Fehler wird durch einen als Strfestigkeitskriterium bezeichneten Parameter definiert, der mit dem IC-Steuerungs- und berwachungssystem berprft wird. 5 Messbedingungen 5.1 Allgemeines Die allgemeinen Messbedingungen sind in IEC 62132-1 beschrieben. Whrend der Strfestigkeitsmes

43、sungen ist als Strsignal entweder ein kontinuierliches (CW; en: continuous wave) oder ein amplitudenmoduliertes (AM) HF-Signal zu verwenden. Der Prfling (DUT; en: device under test) muss jeder Frequenz mit einer ausreichenden Verweilzeit ausgesetzt sein. Als Vorgabewert wird fr die Messungen ein mit

44、 1 kHz sinusfrmig amplitudenmoduliertes HF-Signal mit einem Modulationsgrad von 80 % empfohlen. Bei der Verwendung eines AM-Signals sollte der Scheitelwert der Leistung der gleiche wie bei CW sein, siehe IEC 62132-1. Bei der Anwendung anderer Modulationskennwerte sind diese im EMC-Messprotokoll des

45、IC anzugeben. N1)Nationale Funote: Siehe Nationales Vorwort. DIN EN 62132-3:2008-04 EN 62132-3:2007 6 Die Pegel des Strstroms, die zur Messung der Strfestigkeit des ICs erforderlich sind, hngen von der Anwendungsumgebung ab. In Tabelle A.1 sind einige Beispiele fr typische Werte fr die Einspeisung d

46、es Strstroms angegeben. ANMERKUNG Wenn vom Kunden hohe Prfpegel gefordert werden, dann drfen Schutzbauteile verwendet werden, die eine hohe Stromeinspeisung zulassen. Alle anderen Anschlsse mssen nach IEC 62132-1, 6.4, belastet bleiben. 5.2 Messeinrichtung Die Messeinrichtung umfasst die folgenden G

47、erte und Einrichtungen: Massebezugsebene; Stromeinspeisezange(n); Strommesszange(n); Hochfrequenzsignalgenerator fr AM und CW; HF-Leistungsverstrker; empfohlen wird ein Verstrker mit einer HF-Leistung von mindestens 50 W; HF-Leistungsmessgert oder ein vergleichbares Messgert zur Messung der Vorwrtsl

48、eistung und der reflektierten Leistung; HF-Spannungsmessgert oder ein vergleichbares Messgert zur Messung des induzierten Strstroms mit der Strommesszange; Richtkoppler; berwachungseinrichtung fr den Prfling (wahlweise: optische Schnittstelle(n). Eine schematische Darstellung des Messaufbaus ist in Bild 2 angegeben. Bild 2 Schematische Darstellung des BCI-Messaufbaus Fr die Einkopplung des Strsignals in die Verbindungsleitungen des Prflings ist eine Einspeisezange oder eine Gruppe von Zangen erforderlich, die im festgelegten Prffrequenzbereich betrieben werden knnen. Die Einspei