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2023-07-10 156 次

提升电子产品静电放电抗干扰能力的标准措施 – 静电放电抗扰度测试

为了评估电子设备和系统的抗静电放电能力,GB/T 17626.2-2006是我国新出台的一项标准。其中,试验的目的是检验设备或系统对外部静电放电所具备的抗扰度,而且静电放电抗扰度测试有两种放电方式可供选择,即接触放电和气隙放电。接触放电是首选形式,但仅在表面涂有绝缘层、计算机键盘缝隙等情况时才使用气隙放电。同时,GB/T17626.2-2006也考虑间接放电,包括水平耦合和垂直耦合。

静电放电发生器,静电模拟发生器

ESD61000-2_静电放电发生器

在进行静电放电抗扰度测试时,实验室要求采用接地参考平面的设置方式进行空气放电测试,接地参考平面应为一种最小厚度为0.25mm的铜或铝金属的薄板,其尺寸以受试设备的大小及伸出受试设备或耦合板的外边缘0.5m至少。接地参考面的大小及金属材料的厚度也应由环境温度(15°c~35°c)、相对湿度(30%~60%)和大气压力(86kPa~106kPa)进行调节。耦合板也应采用相同的金属和厚度,以及贴在上面带有470kΩ电阻的电缆与接地参考平面相连,来抵御放电的电压以及防止静电电荷的积累。在实验室空气放电测试过程中,同时也应注意气候条件,确保温度、湿度及大气压力都处在可接受的范围内。

对于受试设备直接施加电静电放电,除非在通用标准、产品标准、类标准中有规定要求,否则要控制施加放电的范围,尤其是在正常使用时可由使用者解除的电路部件上,可采用针对性的简化措施,并在文件中明确注明。另外,由于部分点和表面在维修或保养时才会接触到,所以应利用不同放电简化措施来处理,以防止损坏设备。另外,在静电放电抗扰度测试中,需要逐渐从最小电压值增加到选定的测试电压值,以确定故障的临界点,而最后的测试值也不应超过设备指定的最大值,从而避免对受试设备的损坏。

为了确定系统是否出现故障,需要对系统进行静电放电抗扰度测试。测试的操作程序一般包括:单次放电、放电点选择、放电发生器位置、放电距离和放电方式等。首先,试验应以单次放电的方式进行,在预选点上,要施加至少10次单次放电(最敏感的极性),并建议单次放电之间的时间间隔至少为1s;其次,静电放电发生器应该垂直于当前操作放电的物理介质,以确保试验结果的可重复性;此外,为了减少对受试设备的损伤,发生器与实施放电的物体之间的距离至少应该保持0.2m;最后,对于表面涂漆的物体,应根据设备制造厂家的要求选择放电方式:若未说明涂膜为绝缘层,则需穿入漆膜以使发生器的电极头与传导层接触;反之,则只需进行空气放电,而无需接触放电测试。每次放电之后,应将放电电极移开,然后等待时间间隔完成后重新触发发生器进行新的单次放电,以完成整个放电测试过程。

使用不接地设备时,为了保证静电放电脉冲之前电荷不受影响,不可让受试设备自行放电。可以通过两种方式来模拟单次静电放电:在施加每个静电放电脉冲之前消除受试设备上的电荷,或者让连续放电的时间间隔大于受试设备的电荷自然衰减所需的时间。此外,可以通过使用带泄放电阻和碳纤刷的接地电缆来影响受试设备上的电荷衰减。如果某些受试设备使用此类接地电缆会产生争议,最好在施加静电放电脉冲之前断开此电缆。为更好地模拟单次静电放电,在测试不接地设备时应注意以上几点。

静电放电抗扰度测试的结果如何分类
受试设备的性能水平可以根据制造商、委托方或购买方的限值确定,或由制造商和购买双方协商确定。根据受试设备在静电放电试验中损坏的程度,将实验结果分为四类:a)性能正常;b)暂时性功能和性能降低,放电停止后自动恢复;c)暂时性功能和性能降低,需要不同程度的人工干预才能恢复;d)因硬件或软件损坏而无法恢复的功能和性能降低。此外,分类标准要以制造商,委托者或购买者协商一致为准。

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