静电放电枪：评估电气和电子设备抗静电放电干扰性能的关键工具

摘要
人体或物体间产生的静电放电可能对电气和电子设备电路造成故障甚至损坏。静电放电枪作为核心测试设备，能够模拟真实的静电放电事件，用于评估设备的抗静电性能。本文以 LISUN ESD61000-2 系列静电放电枪为研究对象，详细阐述其工作原理、技术参数、校准数据及应用场景，重点分析该系列设备如何依据国际标准保证测试的可比性和可重复性，为电气电子设备抗静电测试领域提供全面参考。

1. 引言
在日常操作中，人体或物体上积累的静电在接触电气电子设备时会发生突然放电。这种放电具有高电压、短持续时间的特点，可能干扰设备内部电路，导致暂时性故障（如系统崩溃）或永久性损坏（如元件烧毁）。根据国际静电放电抗扰度测试标准 IEC 61000-4-2，评估设备承受此类放电的能力是产品进入市场的强制性要求。

静电放电枪（electrostatic discharge gun）旨在实验室受控环境中复现这些静电放电事件。通过生成精确的静电电压和放电电流，它能够对设备的抗扰度进行定量评估。上海力汕 ESD61000-2 系列是该领域的代表性设备，已投入市场十余年，以其可靠性和对全球标准的符合性被广泛应用。本文以上海力汕 ESD61000-2 系列为例，阐述静电放电枪的作用和技术特点。

2. 静电放电枪的工作原理
静电放电枪（electrostatic discharge gun）的工作原理是通过电容器存储电荷，再通过电阻网络快速释放以模拟静电放电事件。其核心组件包括：
• 高压电源，用于生成特定的静电电压；
• 放电电容器（通常为 150pF 或 330pF）和电阻器（330Ω 或 2000Ω），用于塑造放电电流波形，确保符合 IEC 61000-4-2 等标准要求；
• 放电尖端，支持两种主要测试模式：
接触放电：直接接触设备表面，适用于导电或耗散材料；
空气放电：通过空气击穿放电，用于绝缘表面。

放电过程会产生上升时间极快（0.6-1ns）的电流脉冲，模拟真实的静电放电特性。该枪能够控制电压极性（正、负或自动切换）和放电频率，进一步增强了模拟多样化场景的能力。

ESD61000-2_静电放电发生器

3. 上海力汕 ESD61000-2 系列静电放电枪的技术参数
上海力汕 ESD61000-2 系列包括 ESD61000-2、ESD61000-2A 和 ESD61000-2C 三个型号。表 1 汇总了其核心技术参数，体现了该系列设备对不同测试需求的适应性。
表 1：上海力汕 ESD61000-2 系列静电放电枪技术参数

参数	ESD61000-2	ESD61000-2A	ESD61000-2C
输出电压	0.1~20kV±5%	0.1~30kV±5%	0.1~30kV±5%
输出极性	正、负或自动切换	同左	同左
放电电容 / 电阻	330Ω/150pF（可更换）	150pF/330Ω、150pF/2000Ω、330pF/2000Ω、330pF/330Ω（可更换）	同 ESD61000-2A
电流上升时间	0.6~1ns	同左	同左
测试功能	单次测试、计数测试、20PPS、IEC 等级、可编程模式、自定义模式、接触放电、空气放电、间隔放电	同左	同左
触发模式	手动 / 自动	同左	同左
放电次数	1~9999	同左	同左
放电重复间隔	0.05s~99.99s	同左	同左
放电尖端	接触式、空气式	接触式、空气式、30mm 直径空气式	接触式、空气式、30mm 直径空气式
工作电源	AC220V±10%（可选 110V），50/60Hz	同左	同左
符合标准	IEC/EN 61000-4-2（GB/T 17626.2）	IEC/EN 61000-4-2、ISO 10605（GB/T 19951）	IEC/EN 61000-4-2、ISO 10605（GB/T 19951）

4. 校准数据与性能验证
为确保测试准确性，静电放电枪（electrostatic discharge gun）必须经过严格校准。表 2 列出了 LISUN ESD61000-2 系列的校准数据，验证了不同输出电压下的峰值电流、特定时间点电流及上升时间等关键参数，符合 ISO 17025 和 CNAS 标准要求。
表 2：上海力汕 ESD61000-2 系列校准数据（部分结果）

输出电压（kV）	第一峰值电流（A）	30ns 时电流（A）	60ns 时电流（A）	上升时间（ns）
+2	7.29	4.1	2.2	0.93
+4	15.4	7.9	4.3	0.97
+6	23.2	12.1	6.5	0.97
+8	29.4	16.2	9.3	0.89
-2	7.39	3.5	2.3	0.92
-4	15.5	7.7	4.3	0.89

数据表明，该系列设备的放电电流波形符合 IEC 61000-4-2 标准要求，能够保证测试结果的一致性和可靠性。

5. 应用场景与配套设备
上海力汕 ESD61000-2 系列静电放电枪（electrostatic discharge gun）广泛应用于各类电气电子设备的抗静电测试，包括消费电子产品（如智能手机、笔记本电脑）、工业控制设备和汽车电子设备等。其最高 30kV 的输出电压（ESD61000-2A/2C 型号）可覆盖最严苛的标准要求（如 IEC 61000-4-2 四级空气放电 15kV 的电压要求）。

为提升测试效率，LISUN 提供配套设备：
• ESD-DESK：符合 ISO 10605 和 IEC 61000-4-2 标准的测试台，包含测试桌、基准金属接地板、垂直耦合板、水平耦合板、绝缘垫和 470K 电阻电缆，用于模拟真实使用环境；
• ESD-CALA：校准套装，包含靶板、校准目标、20dB 衰减器及连接电缆，用于现场验证静电放电枪的性能；
• ESD-FCP：场耦合板、场耦合条和放电岛，符合 ISO 10605:2023 标准，与 ESD61000-2C 配合使用，适用于复杂静电场景测试。

6. 结论
静电放电枪（electrostatic discharge gun）是评估电气电子设备抗静电放电干扰性能的核心工具。上海力汕 ESD61000-2 系列凭借精确的电压控制、对国际标准的符合性和多样化的测试模式，为可靠的静电测试提供了有力解决方案。其长期的市场应用和完善的售后支持（如常见问题解答和技术更新）进一步巩固了其在行业内的信任地位。
通过使用此类先进的静电放电枪（electrostatic discharge gun），制造商能够确保产品符合全球安全标准，降低静电相关故障风险，提升用户信任度。

参考文献
• IEC 61000-4-2：电磁兼容性（EMC）—— 第 4-2 部分：试验和测量技术 —— 静电放电抗扰度试验。
• ISO 10605：道路车辆 —— 静电放电产生的电骚扰。
• LISUN 集团。ESD61000-2 静电放电模拟器。https://www.lisungroup.cn/products/2094.html