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靜電放電測試方法

 chong先生 2017-09-11

 

問:靜電放電測試方法?

 

答:參照標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2:2001GB/T 17626.2-2006

      備注:(具體測試要求詳見以上標(biāo)準(zhǔn))

1、測試方法分為:接觸放電法(contact discharge)和空氣放電法(air discharge

1contact測試:試驗發(fā)生器的電極保持與被測設(shè)備的接觸并由發(fā)生器內(nèi)的放電開關(guān)激勵放電的一種試驗方法。主要針對半成品電子產(chǎn)品,或者是含有金屬外殼的電子產(chǎn)品,也就是人體可以接觸到的部分。 
2air測試將試驗發(fā)生器的充電電極靠近被測設(shè)備并由火花對被測設(shè)備激勵放電的一種試驗方法。 主要針對塑料外殼或者表面涂有絕緣漆的金屬外殼。
   
備注:接觸放電是優(yōu)先選擇的試驗方法,空氣放電則用在不能使用接觸放電的場合中。 

一般接觸放電考慮情況如下表:

連接器外殼

涂層材料

空氣放電

接觸放電

1

金屬

-

外殼

2

金屬

絕緣

涂層

可接觸的外殼

3

金屬

金屬

-

外殼和涂層

4

絕緣

a

-

5

絕緣

絕緣

涂層

-

6

絕緣

金屬

-

涂層

注:若連接器插腳有防靜電放電涂層,涂層或設(shè)備上采用涂層的連接器附近應(yīng)有靜電放電警告標(biāo)簽

若產(chǎn)品(類)標(biāo)準(zhǔn)要求對絕緣連接器的各個插腳進行試驗,應(yīng)采用空氣放電。

 

2、測試等級與試驗電壓見下表:

接觸放電

空氣放電

等級

試驗電壓/KV

等級

試驗電壓/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" 是開放等級,該等級必須在專用設(shè)備的規(guī)范中加以規(guī)定,如果規(guī)定了高于表格中的電壓,則可能需要專用的試驗設(shè)備。

一般情況下,LCD顯示屏,電腦顯示屏,等,Air 測試選用15KV25KV

滿足CE 標(biāo)準(zhǔn)的測試:contact測試:4KV Air 測試:8KV。

 3、試驗方法(我這邊講的試驗方法針對系統(tǒng)的靜電放電測試):

臺式設(shè)備試驗布置實例,如下:

 
 
試驗環(huán)境:

1氣候條件:環(huán)境溫度:1535℃;相對濕度:30%60%;大氣壓力:80kPa106kPa

注:被測設(shè)備應(yīng)該在其規(guī)定的氣候條件下工作。

2電磁環(huán)境條件:實驗室的電磁環(huán)境不應(yīng)影響實驗結(jié)果。

試驗步驟:

1被測設(shè)備典型工作條件;

2被測設(shè)備是按臺式設(shè)備還是落地式設(shè)備進行試驗;

3確定施加放電點;

4在每個點上,是采用接觸放電還是空氣放電;

5所使用的試驗等級;

6符合性試驗中在每個點上施加的放電次數(shù);

7是否進行安裝后的試驗。

對被測設(shè)備直接施加的放電,考慮如下:

    1變直接施加的放電,除非在通標(biāo),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)中其他規(guī)定,靜電放電指時間在正常使用時人員可接觸到的被測設(shè)備上的點和面。

    2單次放電的方式進行,在預(yù)選點上,至少施加十次單次放電(最敏感的極性)。

    3放電之間的時間間隔建議至少1s,但為了確定系統(tǒng)是否會發(fā)生故障,可能需要較長的時間間隔。注:放電點通以20/s或以上的放電重復(fù)率來進行試探的方法加以選擇。

    4靜電放電發(fā)生器應(yīng)保持與實施放電的表面垂直,以改善實驗結(jié)果的可重復(fù)性。

    5在實施放電的時候,發(fā)生器的放電回路電纜與被測設(shè)備的距離至少應(yīng)保持0.2m。

    6在接觸放電的情況下,放電電極的頂端應(yīng)在操作放電開關(guān)之前接觸被測設(shè)備。

    7對表面涂漆的情況,如若廠家未說明涂膜是絕緣層,則發(fā)生器的電極頭應(yīng)穿入漆膜,如廠家指明是絕緣層,則只是進行空氣放電。

空氣放電情況:

    放電電極的圓形放電頭應(yīng)盡可能塊地接近并觸及被測設(shè)備(不能造成機械損傷)。每次放電之后,應(yīng)將靜電放電發(fā)生器的放電電極從被測設(shè)備移開,然后重新觸發(fā)發(fā)生器,進行新的單次放電,這個程序應(yīng)當(dāng)重復(fù)至放電完成為止。在空氣放電試驗的情況下,用作接觸放電的放電開關(guān)應(yīng)當(dāng)閉合。

間接施加的放電:
   
對放置于或安裝在被測設(shè)備附近的物體的放電應(yīng)用靜電放電發(fā)生器對耦合板接觸放電的方式進行模擬。

在被測設(shè)備下面的水平耦合板:

    對水平耦合板放電應(yīng)在水平方向?qū)ζ溥吘墪r間。

    在距離被測設(shè)備每個單元中心點前面的0.1m處水平耦合板邊緣,至少施加10次單次放電,放電視,放電電極的長軸應(yīng)處在水平耦合板的平面,并與其前面的邊緣垂直。

     放電電極應(yīng)接觸水平耦合板的邊緣,見上圖

     另外,應(yīng)考慮對被測設(shè)備的所有面都施加放電試驗。

直接耦合板:

    對耦合板的一個垂直邊的中心至少施加詩詞的單次放電,應(yīng)將尺寸為0.5m×0.5m的耦合板平行于被測設(shè)備放置且與其保持0.1m的距離,

     放電應(yīng)施加在耦合板上,通過調(diào)整耦合板位置,使被測設(shè)備四面不同的位置都收到放電試驗。

4、靜電放電發(fā)生器輸出電流的典型波形,如下:

 
 

5、靜電放電發(fā)生器的放電電極:

 
 

6、試驗結(jié)果判定:

    實驗結(jié)果應(yīng)依據(jù)被測設(shè)備在實驗中的功能喪失或性能降低現(xiàn)象進行分類,相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或需方確定,或由產(chǎn)品的制造商和購買方雙方協(xié)商同意。推薦按如下要求分類:

a)在制造商、委托方或購買方規(guī)定的限制內(nèi)性能正常;

b)功能或性能暫時喪失或降低,但在騷擾停止后能自行恢復(fù),不需要操作者干預(yù);

c)功能或性能暫時喪失或降低,但需要操作者干預(yù)才能恢復(fù);

d)因設(shè)備硬件或軟件損壞,或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

    由制造商提出的技術(shù)規(guī)范可以規(guī)定對被測設(shè)備產(chǎn)生的某些影響是不重要的,因而是可接受的試驗影響。

    這種分類可以由負(fù)責(zé)相關(guān)產(chǎn)品的通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會作為明確表達(dá)功能準(zhǔn)則的指南。在沒有合適的通用、產(chǎn)品或產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)時,可作為制造商和購買方協(xié)商的性能規(guī)范的框架。

 

7、目前解決電磁干擾問題主要從以下三個方面考慮:

1電磁干擾源;2耦合途徑;3敏感設(shè)備。

 

常用的有效方法:1接地技術(shù);2屏蔽技術(shù);3濾波技術(shù)。

    

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