(03)静电放电抗扰度试验的要点及其对策(49页)
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策

某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策电子设备在使用过程中会受到各种各样的电磁干扰,其中静电放电是造成电子设备故障的主要原因之一。
电子设备的静电放电抗扰度试验问题分析及对策对于保证产品的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将对该问题进行分析,并提出解决对策。
一、问题分析静电放电是指在接触或者分离的时候由于电荷的积累而发生的放电现象。
这种现象很容易对电子设备产生影响,具体表现为设备的闪烁、死机、数据丢失等现象。
主要的原因是在现代电子设备的部件中,很多都是采用了集成电路,而集成电路则对静电放电非常敏感,很小的静电放电电流就可以对设备造成损害。
目前,静电放电抗扰度测试主要包括触电抗扰度测试、直接接触抗扰度测试和间接接触抗扰度测试。
而在测试过程中存在以下问题:1.测试结果不稳定:测试结果会因环境条件、操作人员的差异等原因而出现不稳定的情况,导致无法准确评估设备的静电放电抗扰度。
2.测试设备不准确:一些测试仪器设备可能存在精度不高、操作不便等问题,导致测试结果不准确。
3.测试方法过时:随着电子设备的不断更新换代,测试方法也需要不断更新以适应新设备的特性,但目前一些测试方法可能已经过时,无法有效评估新设备的静电放电抗扰度。
以上问题都会直接影响电子设备静电放电抗扰度测试的准确性和可靠性。
二、对策为了解决以上问题,提高静电放电抗扰度测试的准确性和可靠性,可以采取以下对策:1. 环境控制:测试过程中,应尽量控制环境条件,减少外界因素的干扰。
例如在测试室内采取防静电地板、静电工作服等措施,减少静电的积累。
2. 测试设备优化:选用高精度的测试仪器设备,确保测试结果的准确性。
对测试设备定期维护和校准,保证其在良好的工作状态。
3. 测试方法更新:定期对测试方法进行检讨和更新,针对新设备的特性进行改进和完善。
可以通过与行业标准的对接,了解最新的测试方法和要求,及时对测试方法进行调整。
4. 员工培训:对测试人员进行专业的培训和考核,提高其测试操作技能和专业水平。
静电放电抗扰度试验说明

a)在维修时才接触得到的点和表面。
b)最终用户保养时接触到的点和表面。这些极少接触到的点,如换电池时接触到的电池,录音电话中的磁带等。
c)设备安装固定后或按使用说明使用后不再能接触到的点和面,例如,底部或设备的靠墙面或安装端子后的地方。
——试验通过/失败的判断原因(根据通用标准、产品标准或产品类标准规定的性能判据或制造商和购买方达成的协议);
——采用的任何特殊条件,例如电缆长度或类型,屏蔽或接地,或受试设备运行条件,均要符合规定。
附录1:
IEC61000-4-2标准对静电抗扰度测试仪的主要性能要求如下:
储能电容(Cs+Cd)
150pF±10%
——受试设备和辅助设备的标识,例如商标、产品型号、序列号;
——试验设备的标识,例如商标、产品型号、序列号;
——任何进行试验所需的专门环境条件,例如屏蔽室;
——进行试验所需的任何特定条件;
——制造商、委托方或购买方规定的性能水平;
——在通用、产品或产品类标准中规定的性能要求;
——试验时在骚扰施加期间及以后观察到的对受试设备的任何影响,及其持续时间;
2.接触放电方法:试验发生器的电极保持与受试设备的接触并由发生器内的放电开关激励放电的一种试验方法。
3.空气放电方法:将试验发生器的充电电极靠近设备并由火花对受试设备激励放电的一种试验方法。
4.直接放电:直接对受试设备实施放电。
5.间接放电:对受试设备附近的耦合板实施放电,以模拟人员对受试设备附近的物体放电。
接地参考平面的最小尺寸为1m2,实际的尺寸取决于受试设备的尺寸,而且每边至少应伸出受试设备或耦合板之外0.5m,并将它与保护接地系统相连。
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策

某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策一、问题分析电子设备在使用过程中往往会受到各种干扰,而静电放电是其中之一。
电子设备在运行过程中,会产生一定的静电,如果不能有效抵抗静电放电,就会导致其性能下降甚至损坏。
我们需要进行静电放电抗扰度试验,以评估电子设备在实际使用环境中的抗静电干扰能力。
静电放电抗扰度试验中存在的问题主要包括以下几个方面:1. 试验标准不统一:目前针对静电放电抗扰度试验的标准并不统一,不同的行业可能会有不同的测试要求,导致测试结果无法相互比较,同时也给企业生产和检测带来了困扰。
2. 试验设备不足:目前市面上针对静电放电抗扰度试验的设备种类繁多,但是很多企业由于成本等方面的原因,可能无法购买到适合自己产品的测试设备,导致无法进行有效的试验。
3. 测试流程繁琐:当前的静电放电抗扰度试验流程较为繁琐,需要耗费较多的时间和人力物力,无法满足企业对试验效率的需求。
4. 静电放电抗扰度试验对策为了解决上述问题,我们可以通过以下几个方面进行改进:1. 统一标准:作为企业,可以积极参与国家标准的制定工作,与行业内其他企业共同商讨,争取推动静电放电抗扰度试验的统一标准的制定和实施,以便更好地满足企业的检测和生产需求。
2. 设备更新:企业可以积极了解市场上的最新测试设备,并与专业的测试设备供应商合作,选择适合自己产品的静电放电抗扰度测试设备,以保证测试的准确性和可靠性。
3. 测试流程优化:通过结合自身产品的特点和实际需求,积极对静电放电抗扰度试验的流程进行优化,简化操作步骤,提高测试效率,降低测试成本。
4. 人员培训:企业可以加强对测试人员的培训,提高其测试技能和专业知识水平,以确保测试结果的准确和可靠。
以上对策可以帮助企业解决静电放电抗扰度试验中存在的问题,提高产品质量和竞争力。
静电放电抗扰度试验对于电子设备的稳定性和可靠性至关重要,而针对试验中存在的问题,企业可以采取相应的对策,以提高产品的抗干扰能力,满足市场需求,从而取得更好的经济效益和社会效益。
单相智能电能表静电放电抗扰度试验的诊断与对策

单相智能电能表静电放电抗扰度试验的诊断与对策摘要:为解决电能表静电放电抗扰度试验不合格问题,以一款单相智能电能表为对象进行试验,分析原因并提出可行的解决方法,并通过试验证明了这种方法的有效性,对于电能表的设计和整改具有现实指导意义。
关键词:智能电能表静电抗扰度诊断对策1 单相智能电能表工作原理单相智能电表是国家电网统一招标中的一款单相电能表产品,主要用于居民家庭用电计量,为满足构建坚强统一智能电网的要求,这款智能电能表集成了更多的功能,如时钟温度补偿,RS485通讯,远红外通讯,载波通讯,预付费,ESAM加密等。
单相智能电能表的计量部分是选用专用计量芯片完成的。
在本次用于静电放电抗扰度试验验证的样机中选用IDT90E23作为计量的采样及运算处理,选用STM32F100系列作为MCU完成电量存储,事件记录,数据通讯,IC卡操作,ESAM操作等功能。
如图1所示为单相智能电表功能框图。
2 智能电能表静电放电抗扰度试验要求电能表是国家重点监管的六种计量器具之一,按照国标GB/T17626.211-2006对于带有电子功能装置的机电式或完全静止式的电能表,要求进行一系列电磁兼容试验,其中静电放电抗扰度试验要求仪表在工作状态下,电压线路和辅助线路通以参比电压,电流线路无电流,接触放电8kV,空气放电15kV,测试静电抗扰度试验过程中电量的变化不应产生超过计量单位的信号量。
式中:为仪表测量元件数;为参比电压,单位为伏(V);为最大电流,单位为安(A)。
在本次试验中,电能计量的采样原始信号为交流电压和电流信号。
电压信号通过电阻分压,电流信号通过微电阻采样转换为电压信号,最终达到使电压信号和电流信号都转化为计量芯片采样范围内的有效信号目的,并尽可能减少由于采样电路引入的相位差,计量芯片对采样信号进行滤波,模数转换,乘法运算,积分运算等操作,分别得到计量所需的电压瞬时量,电流瞬时量,功率等信息。
3 耦合路径及常见静电放电抗扰度故障现象分析静电放电抗扰度试验是为了模拟产品在实际生产使用中产生的静电对电子产品的影响。
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策

某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策作者:夏苗来源:《科技风》2020年第02期摘;要:为鉴定设备本身的电磁兼容能力,取得合格资质。
某电子设备在具有有鉴定资质的试验平台进行了一系列的电磁兼容试验,但在静电放电抗扰度试验过程中,出现了不符合试验性能判据的现象,本次基于试验中出现的问题,对现象进行分析,并针对问题采取了一系列的静电防护措施。
最终通过了试验。
可为同类问题作为参考。
关键词:电子设备;电磁兼容;静电防护Abstract:In order to identify the electromagnetic compatibility of the equipment itself and obtain qualified qualifications.A series of electromagnetic compatibility tests have been carried out on a certified test platform for an electronic equipment.However,in the process of ESD immunity test,there is a phenomenon that does not conform to the test performance criterion.Based on the problems in the test,this paper analyses the phenomena and adopts a series of electrostatic protection measures to solve the problems.Finally,it passed the test.It can be used as a reference for similar problems.Key words:Electronic equipment;Electromagnetic compatibility;ESD protection靜电放电现象平时在我们生活中随处可见,对于电子设备,静电放电可对设备形成干扰,造成设备死机,器件损坏等严重现象[1~2]。
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策

某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策电子设备静电放电抗干扰能力测试是电子设备在实际使用过程中必不可少的一项测试项目,它能够检测设备在受到静电放电时的抗干扰能力,确保设备在工作过程中不受到静电放电的影响。
但是在实际测试过程中,我们常常会遇到一些问题,这就需要我们对静电放电抗干扰能力测试问题进行分析,并找出解决对策,以确保测试的准确性和可靠性。
1. 问题分析在进行静电放电抗干扰能力测试时,我们经常会遇到以下问题:1.1 测试结果不稳定在测试过程中,设备可能会出现测试结果不稳定的情况,即使在同样的测试条件下,测试结果也会出现明显的浮动。
这给测试结果的准确性造成了影响,无法真实反映设备的抗干扰能力。
1.2 无法重复测试结果有时候在进行多次测试时,测试结果无法重复,即使是在相同的测试条件下,测试结果也会出现较大的差异。
这使得我们无法对设备的抗干扰能力进行准确评估。
1.3 外部环境干扰在进行测试时,外部环境的干扰也会影响测试结果的准确性,比如温度、湿度、周围设备等因素都可能对测试结果产生影响,导致测试结果不可靠。
1.4 测试设备不合格有时候,测试设备本身可能存在问题,比如电源不稳定、接触不良等,这也会影响测试结果的准确性。
2. 对策分析针对以上问题,我们需要采取一些对策,以确保静电放电抗干扰能力测试的准确性和可靠性。
2.1 环境控制为了减少外部环境的干扰,我们可以在测试过程中对环境进行控制,比如保持恒定的温度和湿度,减少周围设备的影响,确保测试结果的准确性。
2.2 设备维护定期对测试设备进行维护和校准,确保设备的正常工作和准确性,避免设备本身的问题影响测试结果。
2.3 标准化测试在进行测试时,要严格按照相关的标准进行测试,确保测试的可重复性和准确性,避免人为因素对测试结果造成影响。
2.4 数据分析对测试结果进行深入分析,找出测试结果不稳定的原因,及时进行调整和改进,确保测试结果的准确性和可靠性。
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策一、问题分析静电放电测试是电子设备抗扰度试验中非常重要的一项测试。
由于电子设备中包含许多灵敏的电子元器件,这些元器件对静电等静电场干扰非常敏感,因此静电放电测试是电子设备抗扰度试验中必不可少的一项测试。
在设备使用过程中,由于环境、使用方式等因素的影响,静电场的强度经常会超出正常范围,导致设备出现故障,因此静电放电测试也是设备的一个重要质量检测。
静电放电测试通常是用标准的静电放电试验发生器对设备进行测试。
在测试过程中,当试验发生器产生电压放电时,会形成一个高压脉冲,这个脉冲可以达到数千伏的高电压,这个高电压会对设备中的电子元器件造成巨大的电压冲击,从而使它们失效。
如果设备的防静电能力很差,就会对设备的正常工作产生很大的影响。
当前,电子设备的防静电能力需要从以下几个方面进行提高:1. 电路设计方面:在电路设计中,需要选取合适的材料及合理的电路布局,以减少静电放电的影响。
2. 设备制造方面:在组装设备时,需要正确地安装设备并密封接口,以避免静电放电和ESD破坏。
3. 维护方面:在设备维护过程中,需要遵守相应的维护规定,正确操作设备,避免因操作不当而导致的静电放电问题。
二、对策建议1. 电路设计方面在电路设计中,我们应该选择合适的材料和电路布局方式来减少静电放电的影响。
首先,在选择材料时,我们应该选择具有良好导电性能和较好防静电特性的材料,如铜、铝等金属材料或聚酰亚胺、聚四氟乙烯等聚合物材料。
其次,在电路布局时,我们应该采用合理的布局方式,将高频电路与低频电路分离,并尽量避免电路间的电磁干扰。
2. 设备制造方面在制造设备时,我们应该采用一系列防静电措施来保证设备的质量和可靠性。
首先,在组装设备时,我们应该采用适当的防静电措施,如在组装前涂抹防静电涂层、穿戴防静电服等。
其次,在设备的接口处加装电磁波屏蔽装置,以减少静电放电和ESD破坏。
3. 维护方面在使用和维护设备时,我们应该遵守相应的规定和操作规程,正确操作设备,避免因操作不当而导致的静电放电问题。
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策
某电子设备静电放电抗扰度试验问题分析及对策1. 引言1.1 研究背景静电放电是电子设备在运行过程中不可避免地会遇到的问题之一,其可能带来的危害包括设备故障、数据丢失甚至设备损坏。
静电放电抗扰度试验是一种常用的手段,用于评估电子设备在静电放电干扰下的抗干扰性能。
通过该试验可以检测设备对静电放电的耐受能力,确定其抗扰度是否符合相关标准要求。
在当前电子设备迅速发展的背景下,静电放电抗扰度试验问题变得越来越重要。
随着设备尺寸的不断缩小和功能的不断增强,设备对静电放电的敏感度也在逐渐增加。
研究静电放电抗扰度试验问题,对于提高电子设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在通过对静电放电抗扰度试验问题进行深入分析,探讨存在的问题及对策建议,为提高电子设备的抗干扰能力提供参考。
通过本文的研究,希望能够为相关领域的研究提供一定的理论支持和实践指导。
1.2 问题概述电子设备在生产和使用过程中,常常会受到静电放电的干扰,给设备带来隐患。
静电放电是指物体在接触或分离时,由于摩擦或电场作用,产生的静电充电,并在接地或接触导体时瞬间放电的现象。
对于电子设备来说,静电放电会导致设备的瞬态故障、减少设备的使用寿命、甚至造成设备损坏,严重影响设备的可靠性和稳定性。
在电子设备静电放电抗扰度试验中,为了评估设备的耐受能力,通常会采用模拟静电放电的方式进行测试,观察设备在受到静电放电时的反应。
在实际的抗扰度试验中,常常会出现一些问题,例如测试设备不准确、测试条件不符合实际工作环境等,影响了试验结果的可靠性和有效性。
需要对这些问题进行深入分析,并提出相应的对策,以提高抗扰度试验的准确性和可靠性,保障设备的正常使用和安全运行。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨某电子设备在静电放电环境下的抗扰度表现,并为其提供相应的改善对策。
静电放电是一个常见但容易被忽视的问题,它会导致电子设备的性能下降甚至故障,严重影响设备的可靠性和稳定性。
通过对抗扰度试验方法的研究和分析,可以帮助我们更好地了解电子设备在静电放电环境下的表现,及时发现存在的问题并提出解决方案。
静电放电抗扰度试验的要点及其对策
5 实验室的型式试验 静电放电分实验室的型式试验和现场试验两种,标准规定 ,实验室的型式试验是设备鉴定和认证唯一采用的试验方 式。现场试验则受制于现场环境,主要用于现场情况摸底 ,而不能作为鉴定试验。现场试验要征得用户和制造商双 方一致同意后才能进行。
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⑶对台式设备,在水平耦合板上覆一块0.5mm的绝缘薄板, 要求试验中此板不明显积聚电荷。 在台式设备试验中,水平耦合板至少比试品的每一边大出 0.1m。如试品太大,要么选用更大的试验台;要么选用两张 同样的试验台来摆放试品,桌面上的水平耦合板不必焊在一 起,而可以在两张桌子的并合处覆一块同样材质的金属,只 要各压住每个桌面0.3m以上即可。但要求两张桌子的水平耦 合板用电阻线分别与参考接地板相连。 ⑷对地面设备,在参考接地板上要有一个0.1m高的绝缘支座 ,试品和试品电缆放在绝缘支座上。 ⑸上述所有连接线(包括参考接地板的接地电缆;耦合板上 的带电阻的连接电缆;以及放电枪接到参考接地板上的接地 回线等)都必须保持低阻抗的连接。
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6.1 不接地设备的试验方法 本中所描述的试验适合于在安装说明或设计中已规定不与任 何接地系统连接的设备或设备部件所采用。这里的设备或部 件包括便携式的、电池供电的和双重绝缘的设备(Ⅱ类设 备)。 原理:不接地的设备或设备中不接地的部件,它们不像Ⅰ类 由电网供电的设备那样进行放电,如果在下一次ESD脉冲施 加之前不能将电荷释放,就有可能使设备或设备的部件达到 所施试验电压的两倍。因此在Ⅱ类绝缘的设备电容里积累了 几次ESD放电后,双重绝缘的设备可能被不切实际地充电至 很高的电压,最终以非常高的能量在绝缘体的击穿电压点上 放电。
04_静电放电抗扰度试验报告
公路架桥机组装安全规定第一章总则第一条为确保公路架桥机组装安全,保护工人的生命财产安全,根据相关法律法规,制定本规定。
第二条公路架桥机组装包括机组部件的拆卸和安装工作,施工单位应根据机械设备实际情况,制定安全施工方案,并组织实施。
第三条公路架桥机组装施工分为高空作业和地面作业两类,相关安全规定适用于两类施工。
第四条机组装施工施工人员应遵守本规定规定,执行安全施工方案,严格遵守劳动纪律,保障施工安全。
第二章机组装作业人员安全要求第五条机组装作业人员应持有效的操作证件,熟悉机组装作业的工作流程和操作规范。
第六条机组装作业人员应经过专门培训,了解机组的组装原理和操作技术,熟悉施工现场的安全措施和应急预案。
第七条机组装作业人员应身体健康,不得患有严重疾病,不得饮酒、吸烟或在服用药物的情况下操作机组。
第八条机组装作业人员应按照操作手册和施工方案的要求使用个人防护装备,包括安全帽、安全鞋、耐酸防护服等。
第九条机组装作业人员应严格执行操作规范,不得擅自修改机组的组装方式和操作流程。
第三章机组装施工现场安全要求第十条机组装施工现场应设置明显的安全警示标志,提醒施工人员注意安全。
第十一条机组装施工现场应有足够的安全通道和逃生通道,保证施工人员的安全疏散。
第十二条机组装施工现场应设置灭火器等灭火设备,确保施工现场的火灾安全。
第十三条机组装作业人员应保持施工现场整洁,禁止乱丢废弃物。
第十四条机组装作业人员不得在悬空或高空作业时玩耍或嬉戏,不得扔掷物品。
第十五条机组装施工现场应定期检查和维护机械设备,确保其正常工作。
第四章机组装施工安全措施第十六条机组装作业前,应进行安全技术交底,明确任务和各人员的职责分工。
第十七条机组装作业前,应对机械设备进行全面检查,确保机组的各项安全措施完好有效。
第十八条机组装作业时,应设立专人负责观察机组的操作情况,及时发现和解决可能出现的问题。
第十九条机组装作业时,高空作业人员应系好安全带,并正确使用安全防护设备。
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试验配置与本讲座第5节提到的配置细节相同。 为了模拟单次放电(无论是空气的,还是接触的),试品上 的电荷应当在每次施加静电放电脉冲之前先行释放。以连接 器的外壳、电池的充电端子、金属的天线为例,应当在每次 施加静电放电试验脉冲时,先行释放掉在需要施加静电放电 的金属点或部位上的电荷。如同使用在水平和垂直耦合板上 释放电荷的类似方法,即通过带有470kΩ泄放电阻的电缆进 行放电的方法。 由于在试品与水平耦合板(用于台式设备),以及试品与参 考接地板(用于地面设备)之间的电容是取决于试品尺寸 的,若功能允许,在静电放电试验时可以保留带泄放电阻的 电缆安装。在放电电缆中,一个电阻要尽可能地靠近EUT上 的试验点,最好小于20mm;另一个电阻接在电缆线的末端 附近,与水平耦合板(对台式设备)或参考接地板(对地面 设备)相连。
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原则上,凡可以用接触放电的地方一律用接触放电。对有 镀漆的机壳,如制造厂未说明是作绝缘的,试验时便用放 电枪的尖端刺破漆膜对试品进行放电。如厂家说明是做绝 缘使用时,则改用气隙放电。对气隙放电应采用半圆头形 的电极,在每次放电前,应先将放电枪从试品表面移开, 然后再将放电枪慢慢靠近试品,直到放电发生为止。 为改善试验结果的重复性和可比性,放电电极要垂直试品 表面。
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下图是台式和落地设备的配置与放电位置例。
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6 静电放电抗扰度试验标准化方面的最新进展 本节内容反映我国在静电放电抗扰度试验标准采用国际标准 方面的最新进展。新的静电放电抗扰度试验标准于2006年4月 7日在江西井岗山市进行的审定。新标准等同于IEC 61000 -4-2:2001,用来代替我国目前尚在采用的GB/T 1726.2-1998 (等同于IEC 61000-4-2:1995)标准。 由于新老标准中绝大部分的内容都是相同的,在这里只将新 国标与老国标中增加或修改的部分给出。
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关于 试验配置: 由于静电放电的电流波形十分陡峭,前沿己经达到0.7~ 1ns,其包含的谐波成分至少要达到500MHz以上,因此试 验室里试验配置的规范性是保证试验结果重复性和可比性 的一个关键。 下图上海三基电子工业有限公司提供的台式与落地式两种 设备的试验配置。
①木制试验台 1700×900×800mm ①绝缘支座1100×800×100mm ②参考接地板2700×1800×1.5mm ②参考接地板2700×1800×1.5mm ③垂直耦合板500×500×1.5mm ③垂直耦合板500×500×1.5mm ④水平耦合板1600×800×1.5mm ④垂直耦合板支架500×500×1200mm ⑤绝缘垫板1400×600×0.5mm ⑤两端带470kΩ电阻的连接线(一根) ⑥两端带470kΩ电阻的连接线(两根) 2009-6-25 QIANZHENYU
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⑶对台式设备,在水平耦合板上覆一块0.5mm的绝缘薄板, 要求试验中此板不明显积聚电荷。 在台式设备试验中,水平耦合板至少比试品的每一边大出 0.1m。如试品太大,要么选用更大的试验台;要么选用两张 同样的试验台来摆放试品,桌面上的水平耦合板不必焊在一 起,而可以在两张桌子的并合处覆一块同样材质的金属,只 要各压住每个桌面0.3m以上即可。但要求两张桌子的水平耦 合板用电阻线分别与参考接地板相连。 ⑷对地面设备,在参考接地板上要有一个0.1m高的绝缘支座 ,试品和试品电缆放在绝缘支座上。 ⑸上述所有连接线(包括参考接地板的接地电缆;耦合板上 的带电阻的连接电缆;以及放电枪接到参考接地板上的接地 回线等)都必须保持低阻抗的连接。
静电放电抗扰度试验 的要点及其对策
Hale Waihona Puke 钱振宇2009-6-25 QIANZHENYU 1
静电放电抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.2(等同于国际 标准IEC61000-4-2)。
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1 静电的产生与危害 静电放电是一种自然现象,当两种不同介电强度的材料相 互摩擦时,就会产生静电电荷,当其中一种材料上的静电 荷积累到一定程度,在与另外一个物体接触时,就会通过 这个物体到大地的阻抗而进行放电。静电放电及其影响是 电子设备的一个主要干扰源。 经验表明,人在合成纤维的地毯上行走时,通过鞋子与地 毯的摩擦,只要行走几步,人体上积累的电荷就可以达到 10 ﹣6 库仑以上(这取决于鞋子与地毯之间的电阻),在这 样一个“系统”里(人/地毯/大地)的平均电容约为几十至上 百pF,可能产生的电压要达到15kV。 研究不同的人体产生的静电放电,会有许多不同的电流脉 冲,电流波形的上升时间在100ps至30ns之间。 由于静电的存在,使人体成为对电子设备或爆炸性材料的 最大危害。电子工程师们发现,静电放电多发生于人体接 触半导体器件的时候,有可能导致数层半导体材料的击穿 ,产生不可挽回的损坏。静电放电以及紧跟其后的电磁场 变化,可能危害电子设备的正常工作。
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4 试验中的放电方式 静电放电试验有直接和间接两种。标准规定直接放电以接触 放电为首选方式,只有在不能用接触放电的地方才改用气隙 放电。 对间接放电,标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电 物体。由于是金属板,对间接放电无一例外是采用接触放电 为首选的放电方式。
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作为对静电放电发生器的校核(这是确保采用不同品牌放 电发生器试验结果可比性与重复性的关键),标准要求在4 个不同电压下进行测量,其参数要满足下表的要求,测量 中要用带宽至少为1GHz的示波器。 静电放电波形参数(接触放电)
试验电压 (kV) 2 4 6 8 放电电流的第 一峰值 电流 (±10%) (A) 7.5 15 22.5 30 放电电流的 上升时间 tr (ns) 0.7~1 0.7~1 0.7~1 0.7~1 放电电流在 30ns时的电流 值(±30%) (A) 4 8 12 16 放电电流在 60ns时的电流 值(±30%) (A) 2 4 6 8
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⑹其他应注意的地方 A.在距试品1m以内应无墙壁和其他金属物品(包括仪器) 。 B.试验中的试品要尽可能按实际情况布局(包括电源线、 信号线和安装脚等等)。接地线要按生产厂的规定接地( 没有接地线的就不接),不允许有额外的接地线。 C.放电时,放电枪的接地回线与试品表面至少保持0.2m的 间距,避免相互间有附加感应,影响试验结果。
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5 实验室的型式试验 静电放电分实验室的型式试验和现场试验两种,标准规定 ,实验室的型式试验是设备鉴定和认证唯一采用的试验方 式。现场试验则受制于现场环境,主要用于现场情况摸底 ,而不能作为鉴定试验。现场试验要征得用户和制造商双 方一致同意后才能进行。
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2 静电放电试验 GB/T17626.2描述的是在低湿度环境下,通过摩擦使人体带 电。带了电的人体,在与设备接触过程中就可能对设备放 电。静电放电抗扰度试验模拟了两种情况:⑴设备操作人 员直接触摸设备时对设备的放电,和放电对设备工作的影 响;⑵设备操作人员在触摸邻近设备时,对所关心这台设 备的影响。其中前一种情况称为直接放电(直接对设备放 电);后一种情况称为间接放电(通过对邻近物体的放电 ,间接构成对设备工作的影响)。 静电放电可能造成的后果是:⑴通过直接放电,引起设备 中半导体器件的损坏,从而造成设备的永久性失效。⑵由 放电(可能是直接放电,也可能是间接放电)而引起的电 磁场变化,造成设备的误动作。
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静电放电试验的实验室配置实例图:
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上述试验配置也可以由用户自行制作,标准对此作出了规定 ,归结起来有以下几点: ⑴参考接地板采用0.25mm以上铜板或铝板(铝板易氧化, 慎用)。如用其他金属,厚度至少是0.65mm以上。 参考接地板实际尺寸不限,要求四周均超出被试设备(指地 面设备)或试验桌台面水平耦合板(用于台式设备)的每边 0.5m以上。 参考接地板要和试验室的保护接地线相连。 ⑵水平耦合板(仅台式设备有)和垂直耦合板(后者有绝缘 支架)的材料与参考接地板相同。 两块耦合板各有一根两端接有470kΩ电阻的电缆线与参考接 地板相连,以便泄放试验中静电电荷。要求所用电阻有承受 放电的能力;整个电缆有绝缘保护,避免与接地板短路。
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试验方法: 标准规定,凡被试设备正常工作时,人手可以触摸到的部位 ,都是需要进行静电放电试验的部位(这样的部位,除机壳 以外,其他如控制键盘、显示屏、指示灯、旋钮、钥匙孔、 电源线等都在考核范围内)。 试验时,被试设备处在正常工作状态。试验正式开始前,试 验人员对试品表面以20次/秒的放电速率快速扫视一遍,以便 寻找试品的敏感部位(凡扫视中有引起试品数显跳动、动作 异常迹象的部位,都作为正式试验时的重点考查部位,应记 录在案,并在正式试验时应在其周围多增加几个考查点)。 正式试验时,放电以1次/秒的速率进行(也有规定为1次/5秒 的产品),以便让试品来得及作出响应。通常对每一个选定 点上放电20次(其中10次是正的,还有10次是负的)。
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标准之所以用接触放电为首选放电方式,是因为经历了 IEC61000-4-2标准的前身IEC801-2执行过程中暴露出来的不 足。IEC801-2标准以气隙放电为唯一的放电方式,实践中发 现测试结果的重复性和可比性都比较差。主要是气隙放电的 放电的电流波形受制于下列因素: ①放电电极接近被试设备的速度; ②被测设备表面的形状对电极场强分布的影响; ③环境(如温度、湿度和气压)对放电的影响; ④放电电压对放电电流波形频谱的影响(例如,8kV的放电 电流上升时间典型值为1ns~5ns;高于8kV的电流上升时间 可能达到5~30ns)。 此外,这还和当时找不到合适的测量仪器有关(示波器的带 宽还不足以观察到上升速率为1ns的波形)。 这一弊病,在1991年出版的IEC801-2修正草案中得到改正, 草案决定用接触放电为首选放电方式。仍保留气隙放电作为 对非导电性表面的设备(如塑料机箱,或表面复有绝缘物的 金属外壳)的试验方式。这种情况一直延续到IEC61000-4-2 标准的颁布。