EMC静电放电测试基本常识
EMC测试方法及标准学习
脉冲骚扰
模拟脉冲信号对设备的影响，评估 设备的抗脉冲干扰能力。
静电放电抗扰度
模拟静电放电对设备的影响，检验 设备的抗静电能力。
测试设备
信号发生器
01
用于产生模拟电磁信号的设备。
耦合装置
02
用于将电磁信号注入设备的装置。
测量仪表
03
用于测量和记录设备性能参数的仪器。
01
02
03
辐射骚扰测试
测量设备向空间辐射的电 磁骚扰。
传导骚扰测试
测量设备通过电源线、信 号线等传导途径把骚扰传 入公共电网或信号传输线 的测试。
抗扰度测试
模拟设备在遭受电磁干扰 时的性能，以检验设备的 电磁敏感度。
EMC测试标准
CISPR标准
国际无线电干扰特别委员会制 定的标准，用于规范不同国家
EMC测试方法及标准学习
Hale Waihona Puke contents目录
• 引言 • EMC基础知识 • 电磁辐射抗扰度测试 • 电磁传导抗扰度测试 • 电磁敏感度测试 • 电磁兼容性问题的解决策略 • 案例分析
01 引言
目的和背景
了解电磁兼容性（EMC）的基 本概念和原理，以及EMC测试
的目的和重要性。
掌握常见的EMC测试方法和标 准，以及如何选择合适的测试方
提供技术支持和维修服务
为用户提供技术支持和维修服务，解决用户在使用过程中遇到的产 品电磁兼容性问题。
收集和处理用户反馈
积极收集和处理用户关于产品电磁兼容性的反馈，不断改进和优化 产品设计，提高产品的电磁兼容性水平。
07 案例分析
案例一：某电子产品的EMC测试案例
EMC测试基础知识
EMC的基本概念电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility),对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性”但作为一门学科来说，应该译为“电磁兼容”。
国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
”该标准等同采用IEC60050（161）。
电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统；广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学。
EMC的测试项目EMC的测试项目EMC: Electromagnetic Compatibility电磁兼容EMI: Electromagnetic Emission电磁发射EMS: Electromagnetic Susceptibility电磁敏感度CE: Conducted Emission传导发射RE: Radiated Emission辐射发射CS: Conducted Susceptibility传导敏感度RS: Radiated Susceptibility辐射敏感度CE：Conducted emission任何一个非便携式设备都和其他设备有电缆互连关系，无论是通过电源电缆还是信号电缆，只要有这种互连关系的存在，设备就有一个途径将自身的共模电流传导给与其互连的设备，这种现象就叫传导干扰，又成为传导发射。
CE：测试设备通过自己的电源端口向交流电网或直流配电网络传送的干扰，测试频段为150kHz～30MHz，（原来直流的测试频段起始频率为20MHz，新版的欧洲386标准将其改为150kHz，此外FCC标准中测试频段也已经和CISPR 22一致了）。
n通信端CE、测试频段同上，此处描述的通信端指得是针对接驳到公网的端口，如网口、ISDN口等才有CE测试要求，而对于接终端的信号端口如音视频端口则无CE要求。
EMC基础知识讲解
❖ EMS-ESD（静电放电）
1、该模拟人或物体在接触设备时所引起的放电（直接 放电），以及人或物体对设备邻近物体的放电（间接 放电）时对设备工作造成的影响。带静电的物体进行 放电时会产生放电电流，这个放电电流会产生短暂的 强度很大的电磁场。放电时产生短暂的放电电流和相 应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障， 甚至损坏。静电放电试验的目的就是检验电气、电子 设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能。
干扰源 干扰源不一定是设备本身，也可能是大自然或者人体本
身。比如说雷电和身体上的静电。
常见干扰途径
传导：公共电源、 公共地线、互连线
辐射：通过空间传播
（感应产生（电容耦合、电感耦合）、干扰源发射 的电磁能量以电磁波的形式， 通过空间传播作用 到敏感源上）
2、为什么产品需要进行EMC相关测试
❖ 电磁干扰普遍存在 ❖ 电子技术日益普及 ❖ 越来越多的干扰源进入电磁环境 ❖ 电子设备的灵敏度越来越高 ❖ 干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS） -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
3、射频电磁场辐射抗扰度（RS）-- Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity
❖ •产品内部兼容性的需要 产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频信号 产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产品设计时 需要重点考虑的问题，也是产品基本功能实现的保证问题。
总的说来是为了提高产品的市场竞争力，保证对产品自身和人体或其他设备不 产生危害。
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。
EMC静电放电测试基本常识
EMC静电放电测试基本常识EMC静电放电测试基本常识生活中，很多原因下都会产生静电，例如薄膜和卷筒之问的摩擦，胶带的分离，物体破损，或者带电的粒子。
静电会在各种情景，各种生产设备的各种流程中产生，而主要产生的原因就是重复的摩擦和分离。
当电荷累积到一定程度，物体问就会存在电势差，接触或者相互靠近过程会产生电荷瞬间移动，就会形成静电放电。
静电放电经常会影响我们日常所用的电子产品的正常工作，甚至造成静电故障。
主要是静电放电的过程是电荷移动的现象，既然有电荷的移动就有可能影响到电子产品的元器件的正常工作，特别是现代基本都是半导体工艺元器件。
严重时还可能会造成元器件的损坏，静电故障就是山静电造成电子元件(例如1C集成电路))损坏的一种现象。
当1C中发生静电故障时，山于静电释放，高压电流瞬问穿过1C内部，破坏了高绝缘性二氧化硅(绝缘层)并损坏内部电路。
所以在设计、生产电子产品的时候就应该考虑静电放电的影响。
为了模仿电子产品在现实环境中可能遭受的静电放电影响，国际标准委员会制订了相关的标准规范，斤民多国家或者地区都会自接采用这些标准作为本国或本地区的标准规范。
特别是欧洲，凡是进入欧盟市场的电子电器产品必须符介EM(指令((2004/108/EC)要求，静电放电是EM(试验之一。
2国际标准的静电放电测试要求在国际标准委员会制订的电磁兼容标准中，包括有基础标准和产品标准。
其中静电放电测试标准是基础标准之一，有时候也叫测试技术标准。
静电放电测试标准1EC61000-4-2讲述了测试原理、等级、方法等几个方而的内容。
1EC61000-4-2定义了四个标准测试等级和一个开放等级。
放电测试发生器的电路结构、参数见表2及放电波形所示。
然后是介绍了静电放电测试布置和测试方法，1EC61000-4-2使用了两种小同的测试方法:一种是接触放电。
intactdischarge，是自接对EUT放电这是首选的测试方法，如果接触放电小能被施加到EUT，接触放电还有问接接触放电即对水平祸介板HCP和垂自祸介板VCP放电测试模式，另外一种方法空气放电Airdischarge可以使用，其实一般产品标准要求的抗扰度静电放电测试都要求两种方法进行测试。
电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
静电放电抗扰度试验是电磁兼容性（EMC）领域中的一种重要测试方法，用于评估电子设备在静电放电干扰下的抗扰度。
以下是关于静电放电抗扰度试验的一般流程和技术：
1. 试验介绍：
-静电放电试验是模拟人体静电放电现象，通过给予设备定量的静电放电来评估设备对此种电磁干扰的抗扰度。
2. 试验设备：
-静电放电试验通常使用专门的试验设备，包括静电电源、人体模型（HBM）或机器模型（MM）、试验台等。
3. 试验参数：
-试验参数包括静电放电电压、放电极间距、放电次数等，这些参数通常根据相关标准或规范进行设置。
4. 试验环境：
-静电放电试验需要在恒温、恒湿的环境条件下进行，以确保试验结果的可靠性。
5. 试验过程：
-试验前，需要对设备进行预试验，以确定设备的敏感性和适应
性。
-在试验过程中，按照预设的参数和序列进行静电放电，并记录设备在放电过程中的反应和性能变化。
6. 试验评估：
-根据试验结果，对设备的抗扰度进行评估和分析。
-静电放电试验通常根据相关标准或规范，将试验结果与预设的抗扰度要求进行比较，判断设备是否符合要求。
7. 报告和验证：
-完成试验后，生成详细的试验报告，包括试验条件、试验结果、设备反应等信息。
-可以通过再次测试或其他验证手段，确认设备的抗扰度改进措施的有效性。
需要注意的是，静电放电试验应该由专业的测试机构或资质认证实验室进行，以确保试验的准确性和可靠性。
对于电子产品的设计和开发过程中，合理的电磁兼容性设计和抗扰度验证是非常重要的，可以帮助提高产品的可靠性和稳定性。
EMC基础知识分享
EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指：设备或系统在所处的电磁环境中能符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
其中EMC包含EMI（电磁干扰度）和EMS（电磁抗干扰度）两个部分，EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
因此，根据定义。
E M C标准化组织IEC:国际电工委员会，成立于1906年，它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。
CISPR:国际无线电干扰特别委员会，负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。
TC77:第77技术委员会，整个频率范围内的抗扰度，低频范围内（<9KHz）的发射，以及CISPR不涉及的骚扰现象；负责制定基本文件即IEC61000系列标准。
其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。
CENELEL:欧洲电工标准化委员会，制定统一的欧洲电工标准(EN标准)，实行电工产品的合格认证制度。
SAC: 中国国家标准化管理委员会，制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。
1、基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
2、产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
3、通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。
EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰（CE）①测试简介：传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。
emc静电测试标准
emc静电测试标准EMC（电磁兼容性）静电测试标准是评估电子产品或系统在静电放电（ESD）环境中的性能和可靠性的重要标准。
静电放电是指两个不同电位的物体相互接触或摩擦时，瞬间产生大量电荷的现象。
这些电荷可能会对电子设备产生干扰或损坏，因此进行静电测试是确保设备在真实环境中的稳定性和可靠性必不可少的环节。
一、静电放电模型在EMC静电测试中，通常采用人体模型（HBM）、机器模型（MM）和地模型（GM）三种静电放电模型来模拟不同情况下的静电放电。
1.人体模型（HBM）：模拟人类带电体与电子设备之间的放电。
在测试中，使用人体模型来模拟操作员、维修人员或其他与设备交互的人可能引起的静电放电。
2.机器模型（MM）：模拟机器或设备之间的放电。
例如，两个不同电位的电路板或电子部件之间的摩擦会产生静电放电。
机器模型用于评估设备在生产线或机器之间的静电放电风险。
3.地模型（GM）：模拟设备内部不同电路或组件之间的放电。
地模型主要用于评估设备内部不同部分之间的静电放电风险。
二、静电放电测试标准1.国际电工委员会（IEC）：IEC 61000-4-2是最常用的静电放电测试标准之一。
该标准规定了电子产品或系统在进行电磁兼容性测试时应遵循的静电放电抗扰度要求。
它包括三个等级的测试：Level 1、Level 2和Level 3，分别对应不同的电荷量等级。
2.美国联邦航空管理局（FAA）：FAA对航空设备的电磁兼容性有特殊要求，其中涉及静电放电测试。
FAA要求设备必须能够承受特定的静电放电等级，以确保其在飞机和其他航空器上的正常运行。
3.其他国家和地区标准：除了IEC和FAA，许多国家和地区都有自己的静电放电测试标准和要求。
例如，中国、欧洲电信标准协会（ETSI）和日本电信标准协会（JTS）等都制定了相应的静电放电测试标准。
三、静电放电测试方法在进行静电放电测试时，通常采用以下步骤：1.确定测试设备和条件：选择适当的测试设备，如静电发生器、示波器、电压表等，并设定适当的测试条件，如测试环境湿度、温度、气压等。
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EMC静电放电测试基本常识
EMC静电放电测试基本常识
生活中，很多原因下都会产生静电，例如薄膜和卷筒之问的摩擦，胶带的分离，物体破损，或者带电的粒子。
静电会在各种情景，各种生产设备的各种流程中产生，而主要产生的原因就是重复的摩擦和分离。
当电荷累积到一定程度，物体问就会存在电势差，接触或者相互靠近过程会产生电荷瞬间移动，就会形成静电放电。
静电放电经常会影响我们日常所用的电子产品的正常工作，甚至造成静电故障。
主要是静电放电的过程是电荷移动的现象，既然有电荷的移动就有可能影响到电子产品的元器件的正常工作，特别是现代基本都是半导体工艺元器件。
严重时还可能会造成元器件的损坏，静电故障就是山静电造成电子元件(例如1C集成电路))损坏的一种现象。
当1C中发生静电故障时，山于静电释放，高压电流瞬问穿过1C
内部，破坏了高绝缘性二氧化硅(绝缘层)并损坏内部电路。
所以在设计、生产电子产品的时候就应该考虑静电放电的影响。
为了模仿电子产品在现实环境中可能遭受的静电放电影响，国际标准委员会制订了相关的标准规范，斤民多国家或者地区都会自接采用这些标准作为本国或本地区的标准规范。
特别是欧洲，凡是进入欧盟市场的电子电器产品必须符介EM(指令((2004/108/EC)要求，静电放电是EM(试验之一。
2国际标准的静电放电测试要求
在国际标准委员会制订的电磁兼容标准中，包括有基础标准和产品标准。
其中静电放电测试标准是基础标准之一，有时候也叫测试技术标准。
静电放电测试标准1EC61000-4-2讲述了测试原理、等级、方法等几个方而的内容。
1EC61000-4-2定义了四个标准测试等级和一个开放等级。
放电测试发生器的电路结构、参数见表2及放电波形所示。
然后是介绍了静电放电测试布置和测试方法，1EC61000-4-2使用了两种小同的测试方法:一种是接触放电。
intactdischarge，是自接对EUT放电这是首选的测试方法，如果接触放电小能被施加到EUT，接触放电还有问接接触放电即对水平祸介板HCP和垂自祸介板VCP放电测试模式，另外一种方法空气放电Airdischarge可以使用，其实一般产品标准要求的抗扰度静电放电测试都要求两种方法进行测试。
C级判定((CriterionC):指产品功能在测试前可正常被操作，但测试过程中受ESD放电影响，出现功能降低或异常，且功能无法自动回复，必须经山操作人员做重置(Re-set)或重开相L 的动做才能回复功能，这情形则仅符介C级判定结果。
D级判定((Criterion功:指产品功能在测试前可正常被操作，但测试过程中出现异常，虽经山操作人员做重置(Re-set)或重开机也小能回复功能，这种情况大概产品已损伤严重，仅符介D级判定结果。
(这属小介格)。
依lEC61000-4-2法规建议，产品采购验证必须符介A级或B级的判定才能接受，C级和D级判定是小介格的。
常见欧洲标准中产品标准抗扰度要求，如家电类EN55014-2，音视频类EN55020，信息技术类EN55024，灯具类EN61547等都有规定ESD的等级和测试要求。
这几类产品的ESD 要求是:接触放电14kV，空气放电1 8kV。
我们知道1EC61000-4-2规定的都是对成品的产品所做的试验，也就是最终自接到用户乎上的产品。
但是可能还有些疑惑，就是我们常见到有些静电放电的技术文档会讲到静电放电的几个模式HBM.MM.CDIVIo而小是接触放电和空气放电两种方式。
其实两种静电放电的测试环境是小同的，Contactdischarge和Airdischarge对应的是测试最终产品的，是对系统级来做的测试。
HBM.MM.CDM是在生产过程中静电放电模式，是对生产制造级的测试。
HBM
是人体模式，即模拟人体带电放电;MM是机器模式，是指带电机器通过设备到地放电;书
CDM是带电器件模式，模拟带电器件通过金属板放电。
而且这两种测试环境对最终产品能否通过ESD测试都有重要影响。
这两者是有各自的意义。
3静电放电影响及处理方法
1EC6100- 4-2讲的是对应用户级的ESD测试，主要也就是讲Contactdischarge和Airdischarge两种小同方式下的ESDo看产品能否通过相应的标准等级要求。
静电放电对系统级的测试产生的影响，轻者产品会发生一些另用户小愉快的现象或者小能正常工作，重者整个系统硬件损坏小可恢复。
所以我们必须考虑ESD的影响以及相应的处理方法。
我们知道静电放电的产生是因为电荷的移动。
那么我们可以考虑两个主要的方法，一是防比静电对电路放电，二是快速把电荷疏导，当然对电荷的疏导也就是会产生放电，放电产生的电场对电路的影响我们也是要考虑的。
对ESD防护的处理可以从两方而入乎:一是印刷电路板(PCB)板级的处理，二是系统级的处理。
PCB板级的处理，当然包括元器件，主要是半导体芯片，因为多数情况下受ESD影响都是半导体芯片，也就是半导体集成电路(1C)。
对于芯片的保护可以加一些抑制器件将ESD
的十扰降低，或者增加释放回路使电荷通过旁路释放，还可以添加滤波电路等方式降低ESD 给电路带来的影响。
如图4所示。
必须注意以上的措施都要在ESD敏感，或者自接施加ESD 的接日附近增加，因为如果措施加的地方小介理还可能引入放电电流。
常用的这些器件包括电感电阻电容,TVS管，现在还有专门的ESD保护器件。
同时在进行PCB布线的时候要避免锐角走线的出现如图5中A的布线方式要避免，我们都}一分清楚尖端有放电和吸收电荷的特性，想想避雷针就知道。
锐角的布线尖角处是容易引发ESD的，那么放电电流就会影响到邻近的电路，如果电流足够大可以把芯片损坏，况且这种走线也会引起信号突变。
系统级的处理，主要就是结构布局的考虑。
比如金属外壳的散热问隙小连续的接地而断裂带会引起放电如图6，如果正对的是ESD敏感电路，就可能会产生不良的影响。
我们可以加一层绝缘层或者屏蔽层将缺日与电路之问隔断。
还有螺钉也有尖端二次放电的作用如图7所示。
而且电子产品须要有开关及按钮，因此要防比ESD能量从开关或按钮进入电路板伤及组件，可采用导电材质的垫片或垫圈以阻挡ESD电流。
如果是非金属材质的外壳，电子产品的按键或者开关可以用高绝缘和耐高压的垫片隔离静电。
在做过的ESD试验中，也常碰到不满足ESD测试要求的产品。
如有一厂家的一款电表，8kV对而板(主要是液晶屏)正负空气放电(死机)，在而板内侧上防静电薄膜就可以了，而换成普通薄膜小行，这个其实就是外加屏蔽。
但是同一厂家另外一款电表同样的问题(小同电路设巾，用同样的方法却没有解决ESD问题，也尝试过在敏感电路部分加旁路，也是没有解决。
最终只能回去重新做PCB，而且是加了ESD抑制器件，还在CPU部分电路加了屏蔽罩，重新测试ESD才通过了。
还有一个例子，电池供电的钥匙扣电子相框塑料外壳，刚好是外壳结介处8kV的空气放电小通过。
做HCP和VCl的ESD试验都是可以的。
因为PCBlayout 很小，而且元器件很密集，很难从中改动。
最后只能力绝缘层，做个模将PCB包起来了，虽然类似这种做法都是结构上的考虑，但是在测试上确很实用。
当然了这个做法在生产上就算可行，也是增加不少成本。
山此也看到，尽管IEC6100-4-2测试的是系统级的ESD，但在设计阶段就要考虑到ESD，不是光生产出产品之后才考虑ESD。
这样不仅可以保证产品的顺利生产还可以节省一些成本。
对ESD的考虑包括设计阶段到成品，处理的措施也是从PCB板级到系统级，这些都是对应的。
当我们明自了测试原理方法以及测试的目的，对于ESD就不会感到那么复杂了！。