静电放电测试方法

 

问：静电放电测试方法？

 

答：参照标准IEC61000-4-2:2001或GB/T 17626.2-2006

      备注：（具体测试要求详见以上标准）

1、测试方法分为：接触放电法（contact discharge）和空气放电法（air discharge）

1contact测试：试验发生器的电极保持与被测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。主要针对半成品电子产品，或者是含有金属外壳的电子产品，也就是人体可以接触到的部分。 
2air测试：将试验发生器的充电电极靠近被测设备并由火花对被测设备激励放电的一种试验方法。 主要针对塑料外壳或者表面涂有绝缘漆的金属外壳。
    备注：接触放电是优先选择的试验方法，空气放电则用在不能使用接触放电的场合中。 

一般接触放电考虑情况如下表：

例	连接器外壳	涂层材料	空气放电	接触放电
1	金属	无	-	外壳
2	金属	绝缘	涂层	可接触的外壳
3	金属	金属	-	外壳和涂层
4	绝缘	无	a	-
5	绝缘	绝缘	涂层	-
6	绝缘	金属	-	涂层
注：若连接器插脚有防静电放电涂层，涂层或设备上采用涂层的连接器附近应有静电放电警告标签
a  若产品（类）标准要求对绝缘连接器的各个插脚进行试验，应采用空气放电。

 

2、测试等级与试验电压见下表：

接触放电		空气放电
等级	试验电压/KV	等级	试验电压/KV
1	2	1	2
2	4	2	4
3	6	3	8
4	8	4	15
Xa	特殊要求	Xa	特殊要求
1)"X" 是开放等级，该等级必须在专用设备的规范中加以规定，如果规定了高于表格中的电压，则可能需要专用的试验设备。

一般情况下，LCD显示屏，电脑显示屏，等，Air 测试选用15KV或25KV

满足CE 标准的测试：contact测试：4KV ；Air 测试：8KV。

 3、试验方法（我这边讲的试验方法针对系统的静电放电测试）：

台式设备试验布置实例，如下：

 

 

试验环境：

1气候条件：环境温度：15℃～35℃；相对湿度：30%～60%；大气压力：80kPa～106kPa

注：被测设备应该在其规定的气候条件下工作。

2电磁环境条件：实验室的电磁环境不应影响实验结果。

试验步骤：

1被测设备典型工作条件；

2被测设备是按台式设备还是落地式设备进行试验；

3确定施加放电点；

4在每个点上，是采用接触放电还是空气放电；

5所使用的试验等级；

6符合性试验中在每个点上施加的放电次数；

7是否进行安装后的试验。

对被测设备直接施加的放电，考虑如下：

    1变直接施加的放电，除非在通标，产品标准或产品类标准中其他规定，静电放电指时间在正常使用时人员可接触到的被测设备上的点和面。

    2单次放电的方式进行，在预选点上，至少施加十次单次放电（最敏感的极性）。

    3放电之间的时间间隔建议至少1s,但为了确定系统是否会发生故障，可能需要较长的时间间隔。注：放电点通以20次/s或以上的放电重复率来进行试探的方法加以选择。

    4静电放电发生器应保持与实施放电的表面垂直，以改善实验结果的可重复性。

    5在实施放电的时候，发生器的放电回路电缆与被测设备的距离至少应保持0.2m。

    6在接触放电的情况下，放电电极的顶端应在操作放电开关之前接触被测设备。

    7对表面涂漆的情况，如若厂家未说明涂膜是绝缘层，则发生器的电极头应穿入漆膜，如厂家指明是绝缘层，则只是进行空气放电。

空气放电情况：

    放电电极的圆形放电头应尽可能块地接近并触及被测设备（不能造成机械损伤）。每次放电之后，应将静电放电发生器的放电电极从被测设备移开，然后重新触发发生器，进行新的单次放电，这个程序应当重复至放电完成为止。在空气放电试验的情况下，用作接触放电的放电开关应当闭合。

间接施加的放电：
    对放置于或安装在被测设备附近的物体的放电应用静电放电发生器对耦合板接触放电的方式进行模拟。

在被测设备下面的水平耦合板：

    对水平耦合板放电应在水平方向对其边缘时间。

    在距离被测设备每个单元中心点前面的0.1m处水平耦合板边缘，至少施加10次单次放电，放电视，放电电极的长轴应处在水平耦合板的平面，并与其前面的边缘垂直。

     放电电极应接触水平耦合板的边缘，见上图

     另外，应考虑对被测设备的所有面都施加放电试验。

直接耦合板：

    对耦合板的一个垂直边的中心至少施加诗词的单次放电，应将尺寸为0.5m×0.5m的耦合板平行于被测设备放置且与其保持0.1m的距离，

     放电应施加在耦合板上，通过调整耦合板位置，使被测设备四面不同的位置都收到放电试验。

4、静电放电发生器输出电流的典型波形，如下：

 

 

5、静电放电发生器的放电电极：

 

 

6、试验结果判定：

    实验结果应依据被测设备在实验中的功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制造商或需方确定，或由产品的制造商和购买方双方协商同意。推荐按如下要求分类：

a)在制造商、委托方或购买方规定的限制内性能正常；

b)功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，不需要操作者干预；

c)功能或性能暂时丧失或降低，但需要操作者干预才能恢复；

d)因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。

    由制造商提出的技术规范可以规定对被测设备产生的某些影响是不重要的，因而是可接受的试验影响。

    这种分类可以由负责相关产品的通用标准、产品标准和产品类标准的专业标准化技术委员会作为明确表达功能准则的指南。在没有合适的通用、产品或产品类标准时，可作为制造商和购买方协商的性能规范的框架。

 

7、目前解决电磁干扰问题主要从以下三个方面考虑：

1电磁干扰源；2耦合途径；3敏感设备。

 

常用的有效方法：1接地技术；2屏蔽技术；3滤波技术。