静电放电抗扰性测试(ESD测试)-IEC-61000-4-2
iec61000-4全部标准
IEC 61000-4 是一系列的电磁兼容性(EMC)标准,旨在定义不同类型的电力和电子设备在电磁环境中应满足的要求,以确保设备在正常操作期间的稳定性、互操作性和安全性。
IEC 61000-4共分为15个部分,下面是IEC 61000-4的全部标准列表:
1. IEC 61000-4-1: 波形和标准信号的耐受性测试
2. IEC 61000-4-2: ESD测试
3. IEC 61000-4-3: 放射性场的抗扰度试验
4. IEC 61000-4-4: 传导性场的抗扰度试验
5. IEC 61000-4-5: 瞬态浪涌传播的抗扰度试验
6. IEC 61000-4-6: 无线电频率的抗扰度试验
7. IEC 61000-4-7: 波形兼容性测试和测量
8. IEC 61000-4-8: 磁场的抗扰度试验
9. IEC 61000-4-9: 低频磁场的抗扰度试验
10. IEC 61000-4-10: 复杂波浪形的耐受性测试
11. IEC 61000-4-11: 瞬时变压器浪涌的抗扰度试验
12. IEC 61000-4-12: 高级测试方法
13. IEC 61000-4-13: 频率约束浸入测试方法
14. IEC 61000-4-14: 模拟Mains压缩机上的失真,并示出其相应的电抗和电感
15. IEC 61000-4-15: 集成回应测试方法
请注意,上述标准列表仅供参考,以帮助您快速了解IEC 61000-4的概述。
具体的技术细节和标准要求需要结合具体产品或设备进行分析和实施。
静电放电抗扰度试验 IEC61000-4-2 GB T17626.2标准总结及重点分析
为模拟单次静电放电(气隙放电或接触放电),在施加每个静电放电脉冲之前应消除受试设 备上的电荷。
1.7 实验室试验的配置及气候环境: 实验室的地面应设置接地参考平面,它应是一种最小厚度为 0.25mm 的铜或铝的金属薄
板,其他金属材料虽可使用它们至少有 0.65mm 的厚度。接地参考面的最小尺寸 1m²,实际 的尺寸取决于受试设备的尺寸,而且每边至少应伸出受试设备或耦合板之外 0.5m,并将它 与保护接地系统相连。受试设备与实验室墙壁和其他金属性结构之间的距离最小 1m。
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静电放电抗扰度试验|IEC61000-4-2|GB/T17626.2 标准总结及重点分析
1.1 静电放电的起因: 静电放电的起因有多种,但 GB/T17626.2-2006 主要描述在低湿度情况下,通过摩擦等因素, 使人体积累了电荷。当带有电荷的人与设备接触时,就可能产生静电放电。 1.2 试验目的:
对于表面涂漆的情况,应采用以下的操作程序: 如设备制造厂家未说明涂膜为绝缘层,则发生器的电极头应穿入漆膜,以便与导电层接触, 如厂家指明是绝缘层,则应只进行空气放电,这类表面不应进行接触放电试验。 在空气放电的情况下,放电电极的圆形放点头应尽可能快地接近并触及受试设备(不要造成 机械损坏)。每次放电之后,应将放电电极从受试设备移开,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。 1.9 不接地设备的试验方法:
静电放电(ESD)测试用例模板
版本修订记录*变化状态:C——创建,A——增加,M——修改,D——删除静电放电(ESD)测试一、被测对象所有有静电要求的整机设备,对于裸板不执行该用例。
二、测试目的模拟操作人员或物体在接触设备时产生的放电以及人或物体对临近设备的放电,以检测被测设备抵抗静电放电的干扰能力三、执行标准参照《国际标准IEC61000-4-2,欧盟标准:EN61000-4-2,国内标准:GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》执行四、测试工具静电放电发生器五、测试条件1、气候条件受试设备应在预期的气候条件下工作。
在空气放电试验的情况下,气候条件应在下述范围内:——环境温度:15℃~35℃;——相对湿度:30%~60%;——大气压力:86kPa~106kPa。
2、电磁环境条件实验室的电磁环境应保证受试设备的正确运行,不应影响试验结果。
六、试验拓扑图针对我司产品具体使用特性,参照执行标准,试验都按台式设备试验场景布置,对于不接地设备按不接地台式设备试验场景布置七、试验等级试验等级的选择取决于待测设备的产品类的试验等级要求。
八、测试步骤及方法1、将待测设备放置于专业的测试台上,做好设备的接地措施后对设备进行上电,使设备处于正常工作状态;2、对待测设备的测试点位进行选取,静电放电仅施加在操作人员使用设备时可能接触的点或表面上;3、对待测点位选择放电方式,针对金属端子、可导电屏幕、螺钉等位置使用接触放电方式,使用尖端点的电极头;针对绝缘面使用空气放电方式,使用圆形头的电极头;4、静电放电发生器的电极头通常应垂直于被测设备的表面,测试分为正、负极性,测试次数至少各放电10次,测试间隔时间不小于1s,为了确定故障的临界值,试验电压应从最小值到选定的试验电压值逐渐增加,最后的试验值不应超过产品的规范值,以避免损坏设备;5、试验静电放电测试前后要同时监测待测设备功能是否正常,以此来判定产品是否合格。
注意事项:不接地设备不像其他设备能够自己放电测试中,若下一个静电放电施加之前电荷未消除,被测设备上的电荷累积能够使电压为预期试验电压的两倍,通过电容的不断累积,可能造成高能量在绝缘击穿处放电。
静电放电抗扰性测试ESD测试IEC6100042 ppt课件
30ns 地方之 电流
60ns 地方之 电流
上升时间: 0.7-1ns
放电电流波形参数
测试等级
电压 KV
放电峰值电 流 +/10% A
放电开关操作时的 上升时间 tr/ns
在30ns时之电 流
(+/-30%) A
在60ns时之电 流
(+/-30%) A
1
2
7.5
0.7~1
4
2
2
4
15
0.7~1
8
4
间接放电? 针对放电耦合板放置位置又如何? ❖ 是否还要进行安装后之静电放电测试
法规如何说?
❖ 只要有可能- 一律采用接触放电方式进行测试
❖ 针对待测物体具涂装饰漆而非绝缘用途之漆之情况 下: 要用放电电击刺穿绝缘漆直至金属层进行测试,若 是制造厂商坚称此为漆层为绝缘用途将只进行空气 放电测试并注意所使用之放电电击需垂直接近被测 物体要尽快接近代测物使静电放电发生,放电时放电 枪之接地电缆须与被测物保持至少20公分距离避免 接地电缆与待测物间附加感应影响到测试结果
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
直接与间接放电之差异
❖ 直接放电(Contact discharge): 利用放电电击直接对被测体或设备实施放电
❖ 大气压力 : 86KPa(860mbar)~ 106KPa(1060mbar)
***** 电磁环境应不影响测试之结果 *****
测试前须确认事项
❖ 测试时需用直接放电测试或间接放电测试方 式进行
iec61000-4标准
IEC 61000-4是一个电磁兼容性标准,它是一个系列标准,包括多个部分,每个部分针对不同的方面和设备类型进行电磁兼容性测试和评估。
IEC 61000-4系列标准包括多个部分,例如:
IEC 61000-4-1:一般试验条件和试验程序
IEC 61000-4-2:辐射骚扰试验
IEC 61000-4-3:传导骚扰试验
IEC 61000-4-4:静电放电抗扰度试验
IEC 61000-4-5:射频电磁场辐射抗扰度试验
IEC 61000-4-6:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
IEC 61000-4-7:雷击和浪涌抗扰度试验
IEC 61000-4-8:射频场感应的传导骚扰抗扰度
这些部分针对不同的设备和系统类型进行电磁兼容性测试和评估,以确保它们在电磁环境中能够正常工作,并且不会对其他设备或系统产生干扰。
需要注意的是,IEC 61000-4标准是一个国际标准,不同国家和地区可能会有不同的标准和要求。
因此,在使用IEC 61000-4标准时,需要根据当地的标准和要求进行测试和评估。
esd测试标准
esd测试标准
esd 测试标准
ESD(静电放电)测试是电子元器件和电气设备行业的关键测试之一,其标准主要包括以下几个方面:
1. ANSI/ESD S20.20:这是一个美国国家标准,适用于电子企
业内部的ESD控制计划和实验室,旨在确保人员、设备和材
料在静电放电方面的安全。
2. IEC 61000-4-2:这是一个国际电气标准,适用于任何使用
电子设备的领域,包括医疗设备、交通工具、工厂设备等。
3. MIL-STD-883:这是一份美国军事标准,旨在确保在军事环
境下使用的电子设备对ESD、EMI(电磁干扰)和其他环境因素的抵抗力。
4. JESD22-A114-B:这是一份由电子工业标准化组织(JEDEC)发布的标准,适用于集成电路和半导体器件的ESD测试。
以上标准是ESD测试中常见的标准,适用于不同类型的电子
设备和元器件。
静电放电抗扰度试验说明
试验应以单次放电的方式进行。在预选点上,至少施加十次单次放电。
连续单次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:放电点通过以20次/s或以上放电重复率来进行试探的方法加以选择。
对放置于或安装在受试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。
5.2.2.1在受试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施加。
在距受试设备每个单元(若适中)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(以最敏感的极性)。放电时,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。
接地参考平面的最小尺寸为1m2,实际的尺寸取决于受试设备的尺寸,而且每边至少应伸出受试设备或耦合板之外0.5m,并将它与保护接地系统相连。
受试设备与实验室墙壁和其他金属性结构之间的距离最小1m。
静电放电发生器的放电回路电缆应与接地参考平面连接,该电缆的总长度一般为2m。
如果这个长度超过所选放电点需要的长度,如可能将多余的长度以无感方式离开接地参考平面放置,且与实验配置的其他导电部分保持不小于0.2m的距离。
在空气放电的情况下,放电电极的圆形放点头应尽可能快地接近并触及受试设备(不要造成机械损伤)。每次放电之后,应将静电放电发生器的放电电极从受试设备移开,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。
5.2.2间接施加的放电
规定有耦合板的地方,例如允许采用间接放电的地方,这些耦合板采用和接地参考平面相同的金属和厚度,而且经过每端带有一个470k 电阻的电缆与接地参考平面连接,当电缆置于接地参考平面上时,这些电阻器应能耐受住放电电压且具有良好的绝缘,以避免对接地参考平面的短路。
iec 61000-4-2标准
iec 61000-4-2标准
IEC 61000-4-2标准是电磁兼容性(EMC)标准之一,主要涉及到静电放电(ESD)的测试和评估。
该标准规定了电子设备在工业和家庭环境中应该具备的抗静电放电能力。
静电放电是指人体或物体与其他物体之间发生的电荷传递或电荷释放的现象,可能会对电子设备的正常运行造成干扰或损坏。
该标准针对被试设备安装与环境条件,将考核要求分成不同的严酷度等级,从而满足不同条件下电气与电子设备的电磁兼容性测试要求。
等级高的设备可以用在等级低的场合,反之则不可以。
此外,IEC 61000-4-2标准对静电抗扰度测试仪的主要性能也有要求,包括储能电容(Cs+Cd)、放电电阻(Rd)、充电电阻(Rc)、输出电压等参数。
总之,IEC 61000-4-2标准是一个广泛应用于电子设备电磁兼容性测试的标准,旨在确保电子设备在各种环境条件下能够正常工作。
静电标准测试标准要求
静电放电抗扰度测试IEC 61000-4-2标准IEC 61000-4-2 是模拟由于人为地介入产生静电放电,该静电导致电子设备发生误动作的静电放电抗扰度试验的国际标准法规(基本法规)。
不仅是欧洲,世界各国都制定了采用了此规格的法规,进行了规定。
在无人为干扰的情况下,设备间发生的静电放电现象所导致电子设备的误动作不在IEC61000-4-2 规格范围内。
ISO10605标准ISO10605针对汽车用的电子模块和实际的车辆,评估静电放电导致的电子设备误动作和耐破坏性的静电放电抗扰度试验的国际标准法规。
车辆内或上下车辆时产生的静电放电,是导致安装在汽车上的电子设备产生误动作的主要原因,随着安装的电子设备的数量的增加,静电放电越来越受到重视。
此法规规定,假想带电的人体放电到电子设备发生静电现象,为了再现当时产生的电流波形,要使用电路进行试验。
此外,除了在行驶中假定电子设备被使用时的耐性的评估步骤外,对包装和维护等操作时,评估各模块的静电耐性的试验步骤也进行了规定。
静电标准简述1、ISO 参考了IEC 的经验和网络,完善其网络;2、ISO 增加考虑了人体的放电电阻;如IEC 61000-4-2:2008里描述:A storage capacitance shall be used which is representative of the capacitance of thehuman body. A typical value of 150 pF has been determined suitable for thispurpose.A resistance of 330 Ω has been chosen to represent the source resistance of a human body holding a metallic object such as a key or tool. It has been shown thatthis metal discharge situation is sufficiently severe to represent allhuman discharges in the field.330ohm 虽然是代表人体手持金属物体的模型,但是已经足够严酷了,因为其他情况下,阻值会更大一些,而我们知道,阻值增加,能量减小,严酷性随之降低。
静电标准测试_标准要求
静电放电抗扰度测试IEC 61000-4-2标准IEC 61000-4-2 是模拟由于人为地介入产生静电放电,该静电导致电子设备发生误动作的静电放电抗扰度试验的国际标准法规(基本法规)。
不仅是欧洲,世界各国都制定了采用了此规格的法规,进行了规定。
在无人为干扰的情况下,设备间发生的静电放电现象所导致电子设备的误动作不在IEC61000-4-2 规格范围内。
ISO10605标准ISO10605针对汽车用的电子模块和实际的车辆,评估静电放电导致的电子设备误动作和耐破坏性的静电放电抗扰度试验的国际标准法规。
车辆内或上下车辆时产生的静电放电,是导致安装在汽车上的电子设备产生误动作的主要原因,随着安装的电子设备的数量的增加,静电放电越来越受到重视。
此法规规定,假想带电的人体放电到电子设备发生静电现象,为了再现当时产生的电流波形,要使用电路进行试验。
此外,除了在行驶中假定电子设备被使用时的耐性的评估步骤外,对包装和维护等操作时,评估各模块的静电耐性的试验步骤也进行了规定。
静电标准简述1、ISO 参考了IEC 的经验和网络,完善其网络;2、ISO 增加考虑了人体的放电电阻;如IEC 61000-4-2:2008里描述:A storage capacitance shall be used which is representative of the capacitance of thehuman body. A typical value of 150 pF has been determined suitable for thispurpose.A resistance of 330 Ω has been chosen to represent the source resistance of a human body holding a metallic object such as a key or tool. It has been shown thatthis metal discharge situation is sufficiently severe to represent allhuman discharges in the field.330ohm 虽然是代表人体手持金属物体的模型,但是已经足够严酷了,因为其他情况下,阻值会更大一些,而我们知道,阻值增加,能量减小,严酷性随之降低。
常用产品抗扰度标准和测试方法
常用产品抗扰度度准和测试方法第一章、静电放电抗扰度度试验静电放电抗扰度度试验为国际标准为GB/T17626.2(等同于国标标准IEC61000-4-2)。
第一节:静电的产生与危害静电放电是一种自然现象,当两种不同介电强度的材料相互磨擦时,就会产生静电电荷,当其中一种材料上的静电电荷积累到一定程度,在与另外一个物体接触时,就会通过这个物体到大地的阻抗而进行放电。
静电放电及影响是电子设备的一个主要干扰源。
由于静电的存在,使人体成为对电子设备或爆炸性材料的最大危害。
电子工程师们发现,静电放电多发生于人体接触半导体器件的时候,有可能导致数层半导体材料的击穿,产生不可挽回的损坏。
静电放电及紧跟其后的电磁场变化,可能危害电子设备的正常工作。
第二节:静电放电试验和放电方式静电放电抗扰度试验模拟了两种情况:1)设备操作人员直接接触摸设备时对设备的放电,和放电对设备工作的影响;2)设备操作人员在触摸邻近设备时,对所关心的这台设备的影响。
其中1)称为直接放电,2)称为间接放电静电放电可能造成的后果是:1)通过直接放电,引起设备中半导体的损坏,从而造成设备的永久性失效。
2)由放电而引起的近场电磁场变化,造成设备的误动作。
静电放电方式:静电放电试验有直接和间接两种。
标准(IEC61000-4-2/GB/T17626.2)规定直接放电以接触放电为首选方式,只有在不能用接触放电的地方才改用气隙放电。
对间接放电,标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电物体。
由于是金属板,对间接放电无一例外采用接触放电为首选的放电方式。
第三节 静电放电发生器技术指标3.1 主要技术指标3.1.1 静电电压电压极性:正、负最大放电电压:±30.00kV分辨率: 0.001kV (0.000kV ~9.999kV ),0.01kV (10.00kV ~30.00kV )3.1.2 放电计数当放电间隔大于等0.1秒时计数范围为:1~9999,当放电间隔小于0.1 秒时计数范围为:1~100;3.1.4IEC 波形参数IEC 典型电流波形4.1.5 放电方式手动:按一下放电模块的触发按键或放电枪的枪机,进行一次放电;自动:按照设定的放电间隔(0.050s~9.999s)连续放电;注:速度快于10次/秒的自动放电应尽量少用,尤其是在10kV以上高压下,否则会影响仪器的使用寿命。
esd 电压选择 标准
esd 电压选择标准ESD(静电放电)是指电荷从一个物体突然流向另一个物体的现象,通常在两个电介质接触和断开时发生。
静电放电可能会破坏电子器件,因此需要采取适当的措施来防止静电放电的发生。
在工业界,有一些标准和规范用于指导电压的选择以保护电子器件免受静电放电的损害。
下面将介绍一些常见的ESD电压选择标准和相关知识。
1. IEC 61000-4-2标准IEC(国际电工委员会)61000-4-2标准是用于指导电子设备防静电放电的国际标准。
该标准规定了不同级别的ESD保护等级。
-等级1:4KV空气放电、2KV接触放电-等级2:8KV空气放电、4KV接触放电-等级3:15KV空气放电、8KV接触放电-等级4:30KV空气放电、15KV接触放电在选择ESD保护等级时,需要根据电子器件的实际需求来确定。
较高的保护等级可以提供更好的ESD保护,但相应地成本也会增加。
2. ANSI/ESD S20.20标准ANSI/ESD S20.20标准是ESD协会制定的标准,用于指导电子设备防静电放电。
根据该标准,静电放电的要求有:- 5KV空气放电- 2KV接触放电ANSI/ESD S20.20标准还规定了ESD工作区域的规划和设计指南,以确保工作区域的静电放电控制。
3. MIL-STD-883标准MIL-STD-883标准是美国国防部发布的针对电子器件的可靠性测试和评估的标准。
该标准对ESD进行了严格的测试要求,并规定了一些最低电压等级。
-等级1:100V-等级2:200V-等级3:400V需要注意的是,MIL-STD-883标准是特定领域(如国防领域)的标准,而不是通用的ESD电压选择标准。
在实际选择ESD保护电压时,还需要考虑以下因素:-实际应用环境中可能出现的静电放电电压。
例如,工业环境和办公环境的静电放电电压可能会有所不同。
-电子器件的敏感性。
不同的器件对静电放电的敏感程度可能不同,因此需要根据具体器件的要求来选择合适的电压等级。
IEC61000-4-2 静电放电抗扰性测试规范及测试方法
間接放電(Air Discharge): 對被測物體或試設備鄰近之耦合板實施放電
測試之目的
IEC61000-4-2 標準設立之目的主要建立共通 的和可重現性之基準
用來評核電力和電子設備在遭受靜電放電後 呈現之性能否符合法規之規範
靜電放電路徑
[桌上型]與[落地式]待測物測試佈局
充電電壓與環境材料與濕度之關係
重點提示
IEC61000-4-2
靜電放電抗擾性測試
Prepared By
利諾科技
目的及應用場合
靜電放電抗擾性測試 模擬操作人員或物體在接觸設備時產生的放
電及人或物體相對對鄰近物體之放電,以檢測 被測設備抵抗靜電放電之干擾能力
- 直接放電: 通過導體直接耦合方式 - 間接放電: 透過空間輻射耦合方式
直接與間接放電之差異
30ns 地方之 電流
60ns 地方之 電流
上升時間: 0.7-1ns
放電電流波形參數
測試等級
電壓 KV
放電峰值電 流 +/10% A
放電開關操作時的 上升時間 tr/ns
在30ns時之電 流
(+/-30%) A
在60ns時之電 流
(+/-30%) A
1
2
7.5
0.7~1
4
2
2
4
15
0.7~1
8
4
靜電放電測試設備
靜電放電產生器簡圖:
Rc=50~10 0M ohm
DC高壓
Rd=330 ohm
放電 開關
Cs= 150pF
放電電極 放電回路連接點
bms主板静电标准
bms主板静电标准
BMS(Battery Management System)主板静电标准通常是指在设计和制造 BMS 主板时需要考虑的静电放电保护标准。
这些标准旨在确
保 BMS 主板在静电放电环境下能够正常工作,防止静电对电路板上的
电子元件造成损害。
以下是一些常见的 BMS 主板静电标准:
1. IEC 61000-4-2:这是国际电工委员会(IEC)制定的静电放电抗扰度测试标准。
它规定了 BMS 主板在受到静电放电干扰时应具备的抗
扰能力。
2. ANSI/ESD S20.20:这是美国国家标准协会(ANSI)制定的静电放电控制标准。
它提供了一套静电放电控制程序,包括静电放电的产生、积累、释放和防护等方面。
3. JEDEC JESD22-A114:这是由电子设备工程联合委员会(JEDEC)制定的标准,规定了集成电路在受到静电放电时的测试方法和要求。
这些标准通常涵盖了 BMS 主板在设计、制造、测试和使用过程中需要考虑的静电放电保护措施,以确保 BMS 系统的可靠性和稳定性。
esd防静电测试标准
ESD防静电测试标准本标准规定了电子设备在静电放电(ESD)环境下的性能要求和测试方法。
本标准适用于所有可能接触到静电放电的电子设备。
1. 静电放电抗扰度测试目的:确定电子设备在静电放电环境下的抗扰度。
方法:按照相关标准进行静电放电抗扰度测试,如IEC 61000-4-2。
2. 设备接地和连接测试目的:确保电子设备的接地和连接符合要求,以避免静电放电对设备产生影响。
方法:使用接地电阻测试仪或其他相关仪器进行测试。
3. 静电敏感度测试目的:确定电子设备对静电放电的敏感度。
方法:在设备上施加一定量的静电放电,观察设备的性能表现。
4. 静电耐受度测试目的:检验电子设备在静电放电环境下的耐受度。
方法:对设备进行重复的静电放电测试,观察设备是否出现故障或性能下降。
5. 表面电阻测试目的:测量电子设备表面的电阻值,以评估其静电放电性能。
方法:使用表面电阻测试仪进行测试。
6. 体积电阻测试目的:测量电子设备的体积电阻,以评估其静电放电性能。
方法:使用体积电阻测试仪进行测试。
7. 静电屏蔽效能测试目的:评估电子设备的静电屏蔽效能。
方法:在设备上施加一定量的静电放电,测量设备外壳的电压降,计算静电屏蔽效能。
8. 绝缘电阻测试目的:测量电子设备的绝缘电阻,以评估其防静电性能。
方法:使用绝缘电阻测试仪进行测试。
9. 耐压测试目的:检验电子设备在高压环境下的性能表现。
方法:按照相关标准进行耐压测试,如IEC 61000-4-5。
10. 电磁兼容性测试目的:确保电子设备在电磁兼容性方面的性能符合要求。
静电放电抗扰度测试知识
静电放电抗扰度测试知识静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.2(等同于国际标准IEC61000-4-2).静电放电是一种自然现象,经验表明,人在合成纤维的地毯上行走时,通过鞋子与地毯的摩擦,只要行走几步,人体上积累的电荷就可以达到10-6库仑以上(这取决于鞋子与地毯之间的电阻),在这样一个“系统"里(人/地毯/大地)的平均电容约为几十至上百pF,可能产生的电压要达到15kV.研究不同的人体产生的静电放电,会有许多不同的电流脉冲,电流波形的上升时间在100ps至30ns之间.电子工程师们发现,静电放电多发生于人体接触半导体器件的时候,有可能导致数层半导体材料的击穿,产生不可挽回的损坏.静电放电以及紧跟其后的电磁场变化,可能危害电子设备的正常工作.2静电放电试验GB/T17626.2描述的是在低湿度环境下,通过摩擦使人体带电.带了电的人体,在与设备接触过程中就可能对设备放电.静电放电抗扰度试验模拟了两种情况:⑴设备操作人员直接触摸设备时对设备的放电,和放电对设备工作的影响;⑵设备操作人员在触摸邻近设备时,对所关心这台设备的影响.其中前一种情况称为直接放电(直接对设备放电);后一种情况称为间接放电(通过对邻近物体的放电间接构成对设备工作的影响).静电放电可能造成的后果是:⑴通过直接放电,引起设备中半导体器件的损坏,从而造成设备的永久性失效.⑵由放电(可能是直接放电,也可能是间接放电)而引起的近场电磁场变化,造成设备的误动作.3静电放电的模拟高压真空继电器是目前唯一能产生重复和高速放电波形的器件.线路中的150pF电容代表人体的储能电容,330 Q电阻代表人体在手握钥匙和其他金属工具时的人体电阻.标准认为用这种人体放电模型(包括电容量和电阻值)来描述静电放电是足够严酷的.从放电电流波形(标准规定是放电电极对作为电流传感器的2Q电阻接触放电时的电流波形)可以预见它含有极其丰富的谐波成分,因此它加大了试验的严酷程度.作为对静电放电发生器的校核(这是确保采用不同品牌放电发生器试验结果可比性与重复性的关键),标准要求在4个不同电压下进行测量,其参数要满足下表的要求,测量中要用带宽至少为1GHZ勺示波器.静电放电波形参数(接触放电)8160.7 〜1 30 86120.7 〜1 22.5 6480.7 〜1 15 4240.7 〜1 7.5 2放电电流在60ns时的电流值(士30%)(A)放电电流在30ns时的电流值(士30%)(A)放电电流的上升时间tr(n s)放电电流的第一峰值电流(士10%)(A)试验电压(kV)静电放电试验有直接和间接两种.标准规定直接放电以接触放电为首选方式,只有在不能用接触放电的地方才改用气隙放电.对间接放电,标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电物体.由于是金属板, 对间接放电无一例外是采用接触放电为首选的放电方式.标准之所以用接触放电为首选的放电方式, 是因为经历了IEC61000-4-2 标准的前身IEC801-2 标准执行过程中暴露出来的不足.IEC801-2 标准以气隙放电为其唯一的放电方式, 标准执行中发现这种放电方式的测试结果重复性和可比性都比较差. 造成这种情况的主要原因是气隙放电的放电电流波形受制于下列因素:①放电电极接近被试设备的速度;②被测设备表面的形状对电极场强分布的影响;③环境(如温度, 湿度和气压)对放电的影响;④放电电压对放电电流波形频谱的影响(例如,8kV的放电电流上升时间典型值为1ns〜5ns;高于8kV的电流上升时间可能达到5〜30n s).此外,在IEC801-2:1984标准中采用气隙放电为唯一放电方式,还和当时找不到合适的测量仪器有关(示波器的带宽还不足以观察到上升速率为1ns的波形).气隙放电对测试结果带来的种种弊病,在1991年岀版的IEC801-2标准草案中得到改正,草案决定用接触放电为首选放电方式. 仍保留气隙放电作为对非导电性表面的设备(如塑料机箱, 或表面复有绝缘物的金属外壳)的试验方式.这种情况一直延续到IEC61000-4-2 标准的颁布.5 实验室的型式试验静电放电分实验室的型式试验和现场试验两种, 标准规定, 实验室的型式试验是设备鉴定和认证唯一采用的试验方式. 现场试验则受制于现场环境, 主要用于现场情况摸底, 而不能作为鉴定试验. 现场试验要征得用户和制造商双方一致同意后才能进行.I .试验配置由于静电放电的电流波形十分陡峭,前沿己经达到0.7〜1ns,其包含的谐波成分至少要达到500MHz以上, 因此试验室里试验配置的规范性是保证试验结果重复性和可比性的一个关键. 下图上海三基电子工业有限公司提供的台式与落地式两种设备的试验配置.①木制试验台1700 X 900 X 800mm①绝缘支座1100 X 800 X 100mm②参考接地板2700 X 1800 X 1.5mm②参考接地板2700 X 1800 X 1.5mm③垂直耦合板500X 500X 1.5mm ③垂直耦合板500X 500X 1.5mm④水平耦合板1600X 800X 1.5mm ④垂直耦合板支架500X 500X 1200mm⑤绝缘垫板1400 X 600 X 0.5mm⑤两端带470k Q电阻的连接线(一根)⑥两端带470k Q电阻的连接线(两根)静电放电试验的实验室配置可以由用户自行制作, 标准对此作岀了规定,归结起来有以下几点:⑴参考接地板采用0.25mm以上铜板或铝板(铝板易氧化,慎用).如用其他金属,厚度至少是0.65mm以上. 参考接地板实际尺寸不限, 要求四周均超岀被试设备(指地面设备)或试验桌台面水平耦合板(用于台式设备)的每边0.5m以上.参考接地板要和试验室的保护接地线相连⑵水平耦合板(仅台式设备有)和垂直耦合板(后者有绝缘支架)的材料与参考接地板相同.两块耦合板各有一根两端接有470k Q电阻的电缆线与参考接地板相连,以便泄放试验中静电电荷.要求所用电阻有承受放电的能力; 整个电缆有绝缘保护, 避免与接地板短路.⑶对台式设备,在水平耦合板上覆一块0.5mm的绝缘薄板,要求试验中此板不明显积聚电荷.在台式设备试验中,水平耦合板至少比试品的每一边大岀0.1m.如试品太大,要么选用更大的试验台;要么选用两张同样的试验台来摆放试品, 桌面上的水平耦合板不必焊在一起, 而可以在两张桌子的并合处覆一块同样材质的金属,只要各压住每个桌面0.3m以上即可.但要求两张桌子的水平耦合板用电阻线分别与参考接地板相连.⑸所有连接线(包括参考接地板的接地电缆;耦合板上的带电阻的连接电缆;以及放电枪接到参考接地板上的接地回线等)都必须保持低阻抗的连接.⑹其他应注意的地方A. 在距试品1m以内应无墙壁和其他金属物品(包括仪器).B. 试验中的试品要尽可能按实际情况布局(包括电源线,信号线和安装脚等等).接地线要按生产厂的规定接地(没有接地线的就不接),不允许有额外的接地线.C. 放电时,放电枪的接地回线与试品表面至少保持0.2m的间距,避免相互间有附加感应,影响试验结果.n.试验方法标准规定,凡被试设备正常工作时,人手可以触摸到的部位,都是需要进行静电放电试验的部位(这样的部位,除机壳以外,其他如控制键盘,显示屏,指示灯,旋钮,钥匙孔,电源线等都在考核范围内).试验时,被试设备处在正常工作状态.试验正式开始前,试验人员对试品表面以20次/秒的放电速率快速扫视一遍,以便寻找试品的敏感部位(凡扫视中有引起试品数显跳动,动作异常迹象的部位,都作为正式试验时的重点考查部位,应记录在案,并在正式试验时应在其周围多增加几个考查点).正式试验时,放电以1次/秒的速率进行(也有规定为1次/5秒的产品),以便让试品来得及作岀响应.通常对每一个选定点上放电20次(其中10次是正的,还有10次是负的).原则上,凡可以用接触放电的地方一律用接触放电.对有镀漆的机壳,如制造厂未说明是作绝缘的,试验时便用放电枪的尖端刺破漆膜对试品进行放电.如厂家说明是做绝缘使用时,则改用气隙放电.对气隙放电应采用半圆头形的电极,在每次放电前,应先将放电枪从试品表面移开,然后再将放电枪慢慢靠近试品,直到放电发生为止.为改善试验结果的重复性和可比性,放电电极要垂直试品表面.间接放电:①对水平耦合板,放电枪垂直地在离开试品0.1m处用接触放电方式进行放电.②对垂直耦合板,耦合板应放在离试品0.1m处,放电枪要垂直于耦合板一条垂直边的中心位置上进行放电.对试品垂直方向的四个面都要用垂直耦合板做间接放电试验6现场试验现场试验是设备在安装条件下进行的试验.通常是设备在现场受挫后,作为摸底,由制造商和用户协商后进行的试验.现场试验的布置,为了便于静电放电枪的接地回线电缆的连接,应将参考接地板铺设在地面上,并保持与试品及其系统0.1m的距离.参考接地板的材料和厚度都与实验室配置的要求相同.在条件允许的情况下,接地板的尺寸为0.3m x 2m.参考接地板与现场的安全地相连,或连接在试品及其系统的接地端子上.发生器的接地回线接在靠近试品及其系统放电点的参考接地平面上当试品及其系统安装在金属桌子上时,而金属桌子又未与现场的安全地连接时,则应将金属桌子通过一根两端带有470k Q的电阻线接到参考接地平面上,以防止静电积累.标准将试验等级分成四级:对接触放电分别设为2kV,4kV,6kV 和8kV;对气隙放电分别设为 2kV,4kV,8kV 和 15kV.试验等级的选择与环境因素有关 (环境越干燥,试验电压等级也越高).但对一台具体的产品来说 ,往 往已在相应的产品族标准或产品标准中给岀 (连同试品的合格评定准则也一并给岀 ).8标准点评①标准之所以用接触放电作为放电的首选方式 ②接触放电有着极其陡峭的上升时间 ,因此放电电流波形中包含了极其丰富的谐波成分较低的试验电压,也能取得比同样等级中电压较高的气隙放电有更加严格的测试结果 ,是因为接触放电的不确定因素较少,即使选择比。
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测试前须确认事项
在可接触点上采用直接放电,在不可接触点上
或绝缘表面采用空气放电(Air Discharge) 被测物需进行何种等级之测试? 每个测试点应施加放电次数几次? 被测物除了做直接放电测试外,是否还需进行 间接放电? 针对放电耦合板放置位置又如何? 是否还要进行安装后之静电放电测试
IEC 61000-4-2 静电放电抗扰性测试
目的及应用场合
静电放电抗扰性测试
仿真操作人员或物体在接触设备时产生的放 电及人或物体相对对邻近物体之放电,以检测 被测设备抵抗静电放电之干扰能力
- 直接放电: 通过导体直接耦合方式 - 间接放电: 透过空间辐射耦合方式
直接与间接放电之差异
直接放电(Contact
静电放电产生器简图:
Rc=50~10 0M ohm
Rd=330 ohm
放电电极 放电 开关 DC高压 Cs= 150pF 放电回路连接点 * 用 150pF电容器模拟人体电容及330奥姆放电电阻模拟人体电阻对于再现人体放 电,其测试之严格度是够的
静电放电产生器输出电流典型波形
峰值电流
30ns 地方之 电流
于间接放电测试中,通过待测物体附近耦合板
之放电来模拟人体对试验品附近物体放电间 接放电可对垂直耦合板及水平耦合板进行放 电 对水平耦合板放电时放电电击须离测试体前 后左右各10公分之地方,放电枪重直于水平耦 合板之表面用接触放电测试之方式进行测试
垂直耦合板之间接放电测试
垂直耦合板需平行竖在被测物体前后左右各10公分 之地方 放电电击置于耦合板边沿之中段用接触放电之方式 进行测试 测试之速率 1次/秒,每个放电点至少10次,测试时正 极性及负极性放电都需做测试由于某些产品对不同 极性之放电敏感程度不同,放电电压应由小逐渐增大 但不能超过规定值以免破坏待测物,而待测物应工作 于允许之最恶劣情况下
discharge): 利用放电电击直接对被测体或设备实施放电
Discharge): 对被测物体或试设备邻近之耦合板实施放电
间接放电(Air
测试之目的
IEC61000-4-2
标准设立之目的主要建立共通 的和可重现性之基准 用来评核电力和电子设备在遭受静电放电后 呈现之性能否符合法规之规范 除上之外,它还包括从人体接近被害设备物体 间之发生之静电放电
静电放电测试等级
接触放电(Contact Discharge)
等级 测试电压/KV
空气放电(Air Discharge)
等级 测试电压/KV
1
2 3 4 x
2
4 6 8 特殊
1
2 3 4 x
2
4 8 15 特殊
静电放电测试等级
静电放电测试中,接触放电(Contact
Discharge)是首选的测试方式-也就是说在相 同的放电电压情况下,接触放电之严格度远大 于空气放电之严格度 特例: 某些情况下例如键盘之金属导电部分 藏在绝缘层覆盖下,及设备螺丝钉之金属部分 有时可见不可及.此时就不得不用空气放电之 测试方法了
此标准之应用场合
此标准适用于非特殊之电子电气设备,具基础
EMC之标准 制定产品有关EMC(电磁兼容性)标准时应根据 产品之特性和工作场合来选择合适之测试与 严格等级 静电放电(Electrostatic discharge) : 具 有不同静电电位之物体在相互靠近或直接接 触引起之电荷转移现象
60ns 地方之 电流
上升时间: 0.7-1ns
放电电流波形参数
测试等级 电压 KV
放电峰值电 流 +/10% A
放电开关操作时的 上升时间 tr/ns
在30ns时之电 流 (+/-30%) A 4 8 12 16
在60ns时之电 流 (+/-30%) A 2 4 6 8
1 2 3 4
2 4 6 8
:
30% ~ 60 %
大气压力
: 86KPa(860mbar)~ 106KPa(1060mbar) ***** 电磁环境应不影响测试之结果 *****
测试前须确认事项
测试时需用直接放电测试或间接放电测试方
式进行 被测物设备典型之工作条件为何?应该选择哪 一个条件下进行测试才有效? 被测物是按照 桌上型 或是按落地式方式径 行测试? 首先确定施加放电点用20次/秒方式先预扫放 电一次对有怀疑之地方做重点测试
测试等级按标准测试评Fra bibliotek等级分: [1] 于技术范围内性能正常 [2] 功能和性能暂时降低或丧失但可自行恢复 [3] 功能和性能暂时降低或丧失要求工作人员干 预或系统重置才能恢复正常 [4] 由于设备零件或软件之损坏或是数据之丧失而造 成不可自行恢复之功能降低或是丧失
直接放电测试
直接放电测试中,放电电击直接对待测物设备
进行测试而测试之对象包含用户在使用中可 能触及到之任何地方,包括任何带电维护与校 正才可能触及之地方,例如: 控制键盘,显示屏,旋钮,电源线,机壳,指示灯 等 在选定放电点之前用20次/秒方式先找出怀 疑点之后再重点考核,放电次数至10次
水平耦合板之间接放电测试
7.5 15 22.5 30
0.7~1 0.7~1 0.7~1 0.7~1
测试之方法
测试分为两种:
[1] 于实验室进行测试之形式(适应性)测试 [2] 于最终安装条件下对设备进行之安装后 测试 一般实验试进行之测试形式为标准之优先 测试方法
测试环境
测试环境温度:
15℃ ~ 35℃
相对湿度
测试等级
具体之测试等级必须要由产品技术委员会根
据产品之使用情况来选择 但标准中建议: 在被测物体设备具有绝缘表面之情况下,可 使用放电电压高达15KV之空气放电方法,然而 现今许多测试是依据客户端之要求执行比法 规规定更严格之位准放电达到测试之目的也 就是说放电电压高过15KV
静电放电测试设备
法规如何说?
只要有可能- 一律采用接触放电方式进行测试
针对待测物体具涂装饰漆而非绝缘用途之漆之情况 下: 要用放电电击刺穿绝缘漆直至金属层进行测试,若 是制造厂商坚称此为漆层为绝缘用途将只进行空气 放电测试并注意所使用之放电电击需垂直接近被测 物体要尽快接近代测物使静电放电发生,放电时放电 枪之接地电缆须与被测物保持至少20公分距离避免 接地电缆与待测物间附加感应影响到测试结果