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2023-07-01 82 次

静电放电发生器的原理及应用

静电放电发生器ESD61000-2是针对静电抗扰度试验的特点和要求而专门设计的高可靠性静电放电发生器,其性能符合最新IEC(国际电工技术委员会)标准IEC61000-4-2,欧洲电气标准EN61000-4-2,国家标准GB/T17626.2以及ISO10605的相关规定,适用于各类半导体器件、电子线路和电子设备的抗静电能力试验。

一、简介:

人体对物体或两个物体之间产生的静电,可能引起电气,电子设备的电路发生故障,甚至被损坏。所以,模拟静电放电的测试在全世界范围内广泛地应用。静电放电发生器 (ESD Generator) 或叫静电放电模拟器(ESD Simulator),俗称静电放电枪(ESD gun)是电磁兼容测量与试验中静电放电抗扰度(ESD immunity)试验中的重要设备。目的是为了检验电子设备受到外来静电放电时能否正常工作,是国际电工委员会标准IEC61000-4-2 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication,已同名等效转化为我国标准GB/T 17626.2-2006《电磁兼容试验和测试技术静电放电抗扰度试验》的唯一试验设备。

静电放电发生器,静电模拟发生器

ESD61000-2_静电放电发生器

静电放电发生器主要是应用于对系统级电子设备如手机、电脑的抗人体金属模型静电放电试验。包括静电发生器和静电放电枪。静电放电发生器中的静电发生器的输出即有正也有负,有的是正负可以转换,它们的电压双极性高精度输出连续可调。同时适用于更多的应用领域以及未来新标准的要求。所以静电放电发生器可用于绝大多数电气与电子设备的静电放电试验。
静电放电发生器完全符合 IEC61000-4-2 和 GB/T17626.2最新标准的要求,在为评定电气和电子设备经受静电放电时的性能制定一个共同的准则。具有性能稳定、使用方便等优点,根据试验要求灵活设定电压等级,方便客户选择。

二、分类:
静电放电发生器根据自身放电电压不同可分类为:
一类放电电压为20KV,另一类放电电压为30KV
另外,按照不同行业EUT要求可对最高放电电压进行定制。

三、引用标准:
IEC/EN61000 -4-2 GB/T17626.2 IEC/EN61000-6-1/ -2 IEC/EN61326 IEC61340 ANSI C63.16 ITU -T K20GR1089 -CORE ENV 50141

四、放电模型
1.人体模型(HBM)
人体静电是引起火炸药和电火工品发生意外爆炸的最主要和最经常的因素,因此国内外对电火工品的防静电危害要求都是以防人体静电为主,并建立了人体模型(Human Body Model – HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。人体能贮存一定的电荷,所以人体明显地存在电容。人体也有电阻,这电阻依赖于人体肌肉的弹性、水份、接触电阻等因素。大部分研究人员认为电容器串一电阻是较为合理的电气模型,过去有许多研究试图确定典型人体的这些参数的适当取值。通常把电容器串联一电阻作为人体模型。早在1962年,美国国家矿务局测得22人次人体电容范围为95~398PF,平均电容值为240,100次试验测得手与手之间的平均电阻为4000Ω。
这些数据为建立了人体模型起了一个好的开端,做过一些修改之后,用在电子工业中建立早期的模拟电路。Kirk等人测得人体电容值的范围为132-190PF。人体电阻值为87-190Ω。为了求得一致,美国海军1980年提出了一个电容值为100PF,电阻为1.5kΩ的所谓“标准人体模型”。这一标准得到广泛采用,但在后来也遇到一些问题。

2.机器模型(MM)
因在日本得到广泛应用,也叫日本模型。与家具模型不同的是它主要由200pf电容串非常低的电阻(<10Ω)代替通常串联的电阻构成。机器模型的典型代表如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似,不同的是带电电容较大。典型的机器模型对小电阻(<10Ω)放电的波形, 峰值电流可达几百安培,持续时间(决定于放电通路的电感)为几百纳秒。
电场感应带电器件放电模型(F-CDM)
随着器件生产和装配的现代化,对器件的大部分操作都是由自动生产线完成,人体接触器件的机会相对减少。电子器件本身在加工、处理、运输等过程中可能会因与工作面及包装材料等接触、摩擦而带电,当带电的电子器件接近或接触接地导体(人体)时,便会产生静电放电。
研究表明静电敏感器件器件带电后对接地导体发生静电放电后对元件造成危害相当突出。因为带电器件模型描述的放电过程是器件本身带电而引起的,所以带电器件模型失效是造成电子器件损坏、失效的主要原因之一。

五、应用领域
静电放电发生器主要是应用于对系统级电子设备如手机、电脑的抗人体金属模型静电放电试验。包括静电发生器和静电放电枪。静电放电发生器中的静电发生器的输出即有正也有负,有的是正负可以转换,它们的电压双极性高精度输出连续可调。同时适用于更多的应用领域以及未来新标准的要求。所以静电放电发生器可用于绝大多数电气与电子设备的静电放电试验。

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