前言
记录静电的基础知识,如何实验。
(图片来自:http://www.emclioncel.com/productso.asp?Bid=1&Sid=1)
目录
- 静电放电的类别
- 静电的等级
- 如何实验
- 结果评定
1. 静电放电类别
静电抗扰度实验是为了模拟以下场景中,产品是否会发生损坏或者误动作:
1、操作人员或设备接近产品时,对产品放电产生干扰。
这种场景,可能在接触到设备时,放电给设备,叫接触放电。也可能,还未接触到设备,静电已经击穿空气,放电给设备,叫空气放电。
这两种,都是静电直接输入到了设备,所以统称为直接放电。
首选,直接放电中的接触放电,因为接触放电的放电波形重现性比较好,空气放电和空气湿度,移动速度关系较大,重现性不好。
2、操作人员或设备对临近物品放电时,对产品的干扰。这种场景,静电是通过空间电场,影响产品。实验模拟,通常使用水平耦合板和垂直耦合板,统称为间接放电。
间接放电中的两种,是静电通过电磁场影响被测设备。不区分被测物体,都是一样的操作手法。
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2. 静电的等级
一共分为4级(如下),具体设定为哪个等级,按照客户需求、产品标准、认证要求进行决定。
IEC61000-4-2中允许5%的误差,则8kV/15kV的实际电压有可能是8.4kV/15.75kV。提高标准做摸底实验或型式试验,可防止批量生产时大概率出现不良品。
3、如何实验
------受试设备典型工作条件
额定电压、电流等
------受试设备的类别
不接地设备,应该模拟单次放电的效果,不能用快速多次对设备放电。这样会导致产品没有时间释放电荷,累计产生高压,击穿设备,造成故障。(源自:GB/T 17626-2 7.1.3)
------确定施加放电点
对受试设备直接施加的放电:如GB/T 17626.2 8.3.2所说:正常使用时刻接触到的受试设备上的点和面,其他情况下的点和面,并不需要静电测试(例如,96*96电表,在安装到机柜后,可接触的面只有前面板及附近的部位可接触,如墙内嵌入安装的开关,亦是如此。)被测物体的导电面,使用再现性很好的接触放电。不导电的面(例如塑料按钮、开关、把手、孔),使用空气放电,为了让静电释放到内部的导电处。
间接施加的放电:
水平耦合板和垂直耦合板。设备距离耦合板边缘保持0.1m距离,直接放电枪沿着耦合板边缘,垂直方向打静电。受试设备的6个面都要做。
4、结果评定
5、如何写试验报告
基础知识:
静电枪的枪头
枪头有两种,一种圆头,用于空气放电,在绝缘表面。一种尖头,用于接触放电,导电表面和耦合板。
静电枪的操作方法
air discharge method method of testing in which the charged electrode of the test generator is moved towards the EUT until it touches the EUT.
空气放电时,按着静电枪开关不动,将枪头缓慢靠近被测设备,直到接触上。注意不要碰坏被测设备。
contact discharge method method of testing in which the electrode of the test generator is kept in contact with the EUT or coupling plane and the discharge is actuated by the discharge switch within the generator.
接触放电时,枪头触碰到被测设备后,再按下静电枪开关。
测试方法
先使用放电枪1秒20次的放电速度,快速在设备表面扫一遍,发现敏感点,再重点测试。
没有保护地的设备,做静电放电时,需要防止电荷电压积累,可以在每次打静电前,进行除电,也可以进行加长释放间隔,让静电衰减等。在正负极性切换时,也要进行除电,防止出现两倍的静电电压。
除电方式
方法1:在水平结合板或者是标准接地板2个地方连接了470kΩ电阻,这个是一个除电的方法。电阻线连接后,放电试验时,就会连续除电。
方法2:使用除电刷,除电刷通过放电电阻线连接到地。
推荐资料
1、TI官方 ESD 静电保护介绍系列视频 http://training.eeworld.com.cn/TI/video/13150
2、深圳电信研究院 静电放电抗扰度实验 https://wenku.baidu.com/view/2afbd5af172ded630b1cb684.html
3、国标 GB-T17626.2-2006电磁兼容-试验和测量技术-静电放电抗扰度试验
4、IEC标准 IEC61000-4-2