Bygga egen ESD pikadoll

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

Har börjat bygga en del industriella kort till ett enmansföretag. Hade gärna velat skjuta lite ESD på korten och se om de överlever. Finns det några bra DIY projekt på en hur man kan bygga en pistol. Ska helst vara ställbar spänning.

Hitta denna än sålänge

https://www.elektormagazine.com/labs/ch ... -simulator
pfyra
Inlägg: 345
Blev medlem: 8 mars 2015, 14:14:44
Ort: utanför Karlstad

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av pfyra »

Dave på EEVblog använde en tänd/gnistgrej från en tändare (tror jag det var) i en av hans videos. Kanske det kan vara något?
Wihelm
Inlägg: 588
Blev medlem: 18 juni 2019, 17:30:19
Ort: Nybro

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av Wihelm »

Hela hans kanal är en enda stor urladdnig.
https://www.youtube.com/c/Electroboom
Maalobs
Inlägg: 1299
Blev medlem: 3 februari 2005, 14:35:15
Ort: Stockholm

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av Maalobs »

Det finns annars begagnade Meggers på både det amerikanska och på det tyska Ebay.
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

Fast en megger ger väl för hög energi
Maalobs
Inlägg: 1299
Blev medlem: 3 februari 2005, 14:35:15
Ort: Stockholm

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av Maalobs »

Du behöver ju inte använda de tunga prylarna.
Är inte den här vad du är ute efter, det är andra träffen för mig på de båda Ebay-sökningarna ovan.
Men jag har inte sett ditt användningsområde med deras prylar, bara med genomslagstestning genom isolering av produkter som skulle användas som mätinstrument inne på ställverk, den var lite läskig.
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

När vi testar produkter på jobb kör vi upp till 4kv kontakt och 8kv lufturladdning. Den ovan går bara till 100v
Användarvisningsbild
Synesthesia
Inlägg: 574
Blev medlem: 22 januari 2010, 19:14:10
Ort: Mellan Göteborg och Kungsbacka

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av Synesthesia »

Det finns gott om både transformatorer och färdigbyggda omvandlare som ger ett antal kV ut, t.ex https://www.amazon.se/Board-Shield-Buck ... B07R288GXP eller https://www.amazon.se/Voltage-Generator ... B08ZD1JVL3

Här någon som gjort en ESD-sak själv:
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av E Kafeman »

Vill du testa ESD på liknande sätt som man gör enligt t.ex. EN61000-4-2 för att t.ex. göra en pre-certifiering?
För att följa standarden behöver man följa en viss mät-setup förutom själva genereringen av urladdningspulser.
Det handlar inte om meggers eller isolationsprovare som är något helt annat.

Alternativt om det är mer att skjuta för att grov-testa om ESD-härdighet alls existerar så visst, det är bara att ta en billig bras-tändare och ta ut en jordtråd från piezo-elementet och att ansluta till mätobjektet. Max spänning som avges justeras genom att göra ett justerbart gnistgap i pistolen. Justera till 0.8 mm mellan två flata ytor för 8kV.
Spänningsgapet kan göras justerbart mha av flata M3-skruvskallar. Resulterande strömmen blir mycket lägre än vad som normalt testas så många komponenter överlever som inte skulle gjort det med test enligt standard.

Att göra sej en egen lite mer seriös urladdningspistol är inte särskilt svårt men kräver att man kan hantera och mäta lite högre spänningar i området 1-20kV.
Det finns risk med dessa spänningar så viss försiktighet är bra och att reglera/återkoppla dessa spänningar är inte helt trivialt.

Exempel på billig HV generator som kan skapa sådana spänningar kan byggas mha en gammal bildrörs-trafo med likriktardiod samt en egen oscillator / spänningsåterkoppling och sedan att man kan hantera energin i urladdningarna enligt standard.

Ett av de kanske knepigare problemen är att bygga strömbrytaren/avtryckaren för att skapa korrekt energiöverföring med korrekt impedans.
Det händer att professionella ESD-pistoler inte klarar detta fullt ut. Oönskad högfrekvent efterringning och att pistolens komponenter försämras med tiden är vanliga problem.

En vanlig spänningsklass enligt 61000-4-2 ska skapa urladdningar vid 8kV enligt en reglerad tidskurva och rätt max-ström i pulsens tidsförlopp.
Pulsen formas genom ett mer eller mindre komplicerat lågpass-filter. Här ett förslag på komponentvärden som ska resultera i enligt standard föreskriven kurva:
iec-61000-4-2-8000v-model-schematic-waveform_960px.png
Schemat är inga större konstigheter men komponenter samt avtryckaren måste dels kunna hantera spänningen man testar vid men även urladdningsströmmen på 30A utan att fallera med tiden. Det är normalt alltid kontakt-provning via spets som utförs vid testning. Det är vänstra kondensatorn som ska laddas upp till önskad testspänning. Det visas inte i schemat men det kan lösas relativt enkelt. Seriella kondensatorförluster / ESR är en del av schemat, det är upp till egna designen och de komponenter man förfogar över att designa urladdningskurvan.
Exempel på köptas pistol samt lite kringinfo: https://www.esdguns.com/content/13-iec- ... d-immunity
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

Synesthesia skrev: 9 juni 2022, 00:07:44 Det finns gott om både transformatorer och färdigbyggda omvandlare som ger ett antal kV ut, t.ex https://www.amazon.se/Board-Shield-Buck ... B07R288GXP eller https://www.amazon.se/Voltage-Generator ... B08ZD1JVL3

Här någon som gjort en ESD-sak själv:
Den ska jag spana in lite. såg intressant ut :)
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

E Kafeman skrev: 9 juni 2022, 05:46:38 Vill du testa ESD på liknande sätt som man gör enligt t.ex. EN61000-4-2 för att t.ex. göra en pre-certifiering?
För att följa standarden behöver man följa en viss mät-setup förutom själva genereringen av urladdningspulser.
Det handlar inte om meggers eller isolationsprovare som är något helt annat.

Alternativt om det är mer att skjuta för att grov-testa om ESD-härdighet alls existerar så visst, det är bara att ta en billig bras-tändare och ta ut en jordtråd från piezo-elementet och att ansluta till mätobjektet. Max spänning som avges justeras genom att göra ett justerbart gnistgap i pistolen. Justera till 0.8 mm mellan två flata ytor för 8kV.
Spänningsgapet kan göras justerbart mha av flata M3-skruvskallar. Resulterande strömmen blir mycket lägre än vad som normalt testas så många komponenter överlever som inte skulle gjort det med test enligt standard.

Att göra sej en egen lite mer seriös urladdningspistol är inte särskilt svårt men kräver att man kan hantera och mäta lite högre spänningar i området 1-20kV.
Det finns risk med dessa spänningar så viss försiktighet är bra och att reglera/återkoppla dessa spänningar är inte helt trivialt.

Exempel på billig HV generator som kan skapa sådana spänningar kan byggas mha en gammal bildrörs-trafo med likriktardiod samt en egen oscillator / spänningsåterkoppling och sedan att man kan hantera energin i urladdningarna enligt standard.

Ett av de kanske knepigare problemen är att bygga strömbrytaren/avtryckaren för att skapa korrekt energiöverföring med korrekt impedans.
Det händer att professionella ESD-pistoler inte klarar detta fullt ut. Oönskad högfrekvent efterringning och att pistolens komponenter försämras med tiden är vanliga problem.

En vanlig spänningsklass enligt 61000-4-2 ska skapa urladdningar vid 8kV enligt en reglerad tidskurva och rätt max-ström i pulsens tidsförlopp.
Pulsen formas genom ett mer eller mindre komplicerat lågpass-filter. Här ett förslag på komponentvärden som ska resultera i enligt standard föreskriven kurva:
iec-61000-4-2-8000v-model-schematic-waveform_960px.png

Schemat är inga större konstigheter men komponenter samt avtryckaren måste dels kunna hantera spänningen man testar vid men även urladdningsströmmen på 30A utan att fallera med tiden. Det är normalt alltid kontakt-provning via spets som utförs vid testning. Det är vänstra kondensatorn som ska laddas upp till önskad testspänning. Det visas inte i schemat men det kan lösas relativt enkelt. Seriella kondensatorförluster / ESR är en del av schemat, det är upp till egna designen och de komponenter man förfogar över att designa urladdningskurvan.
Exempel på köptas pistol samt lite kringinfo: https://www.esdguns.com/content/13-iec- ... d-immunity
Ja det hade varit intressant att testa som precert. Sedan är jag lite osäker på vad du menar med att man behöver mäta? När jag testar på jobb skjuter vi bara. Mäter inget. Produkten skall bara fungera helt enkelt
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av E Kafeman »

Elektroniken som kontrollerar funktionen på pistolen måste mäta och reglera sin egna utspänning till kontrollerad spänningsnivå vid energi-bufferten. Det kan ha sina sidor att bygga sådan elektronik om man är ovan att designa för dessa spänningar.
Det är t.ex. ont om spänningsdelare och spänningsregulatorer som rakt av hanterar ett antal kilovolt+funktionsmarginal och om det ändå skiter sej så ska funktionen gärna vara fail-safe och indikera eventuellt fel.
Användarvisningsbild
newbadboy
Inlägg: 2426
Blev medlem: 16 september 2006, 19:16:28
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av newbadboy »

Aha. Nu är jag med. Jag har i princip noll koll på högspännings design
MiaM
Inlägg: 9903
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av MiaM »

Högspänningstrafon på tjock-tv/skärmar är ofta integrerad med en kaskad, så om man vill ha mer kontroll så kan man behöva göra lite lobotomi. Vanligt problem med dessa är att isoleringen blivit dålig, även på NOS-komponenter.

En komponenttyp som nytillverkas i enorma mängder är tändspolar för ottomotorer ("bensinmotorer"). Finns dels reservdel/eftermarknadvarianter som har något sånär standardiserade egenskaper, och det finns också fordonsspecifika tändspolar som ofta innehåller drivelektronik osv.

OBS dock att dessa i normal drift i en bil ger rejält hög spänning, så för din applikation så lär du sannolikt driva den med mycket lägre spänning än vad som förekommer i en bil. (Även om bilars elsystem är 12V nominellt så är spolarna ofta avsedd för lägre spänning och på något sätt så får de reducerad spänning i normal drift men full spänning när motorn startas då batterispänningen sjunker pga den hårda last startmotorn utgör).
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5675
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Bygga egen ESD pikadoll

Inlägg av pi314 »

Finns det inte en risk med att ESD-testa utrustning som senare ska sättas i produktion?
Latent Defects
A device that is exposed to an ESD event may be partially degraded, yet continue to perform its intended function. However, the operating life of the device may be reduced dramatically. A product or system incorporating devices with latent defects may experience a premature failure after the user places them in service. Such failures are usually costly to repair and in some applications may create personnel hazards.
https://desco.blog/2017/01/13/types-%E2 ... ce-damage/

/Pi
Skriv svar