静电放电抗扰度测试介绍
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静电放电抗扰度试验是电磁兼容性(EMC)领域中的一种重要测试方法,用于评估电子设备在静电放电干扰下的抗扰度。
以下是关于静电放电抗扰度试验的一般流程和技术:
1. 试验介绍:
-静电放电试验是模拟人体静电放电现象,通过给予设备定量的静电放电来评估设备对此种电磁干扰的抗扰度。
2. 试验设备:
-静电放电试验通常使用专门的试验设备,包括静电电源、人体模型(HBM)或机器模型(MM)、试验台等。
3. 试验参数:
-试验参数包括静电放电电压、放电极间距、放电次数等,这些参数通常根据相关标准或规范进行设置。
4. 试验环境:
-静电放电试验需要在恒温、恒湿的环境条件下进行,以确保试验结果的可靠性。
5. 试验过程:
-试验前,需要对设备进行预试验,以确定设备的敏感性和适应
性。
-在试验过程中,按照预设的参数和序列进行静电放电,并记录设备在放电过程中的反应和性能变化。
6. 试验评估:
-根据试验结果,对设备的抗扰度进行评估和分析。
-静电放电试验通常根据相关标准或规范,将试验结果与预设的抗扰度要求进行比较,判断设备是否符合要求。
7. 报告和验证:
-完成试验后,生成详细的试验报告,包括试验条件、试验结果、设备反应等信息。
-可以通过再次测试或其他验证手段,确认设备的抗扰度改进措施的有效性。
需要注意的是,静电放电试验应该由专业的测试机构或资质认证实验室进行,以确保试验的准确性和可靠性。
对于电子产品的设计和开发过程中,合理的电磁兼容性设计和抗扰度验证是非常重要的,可以帮助提高产品的可靠性和稳定性。
ESD静电放电是指在两个接触或接近的物体间由于静电电荷失去平衡而发生的放电现象,通常称为静电击。
在现代电子产品制造和使用过程中,静电放电对电子产品的影响极其重要,甚至可能对产品的性能和寿命产生严重影响。
对静电放电抗扰度检测方法和检测标准的研究和制定显得尤为重要。
一、ESD静电放电抗扰度检测方法1. 传统方法传统的ESD静电放电抗扰度检测方法主要包括人体静电放电(HBM)、机器模拟静电放电(MM)和车间模拟静电放电(CDM)三种方式。
其中,HBM是通过人体与电气设备或系统之间的接触来模拟电气设备在实际应用中的静电放电,MM是通过模拟电气设备在实际应用中的机器间的接触来模拟静电放电,CDM则是通过模拟电气设备在实际应用中的车间之间的接触来模拟静电放电。
这些方法在一定程度上可以模拟实际应用环境中的静电放电,但是在实际应用中的适用性和准确性有待进一步验证。
2. 新兴方法随着科学技术的不断进步和电子产品的不断更新换代,新兴的ESD静电放电抗扰度检测方法也在不断涌现。
基于纳米技术的ESD静电放电抗扰度检测方法,通过利用纳米技术的特殊性能,可以更加精准地模拟和检测实际应用环境中的静电放电,提高了检测的准确性和可靠性。
还有基于仿生学的ESD静电放电抗扰度检测方法,通过模拟自然界中生物体对静电放电的响应机制,可以提高电子产品对静电放电的抗扰度。
二、ESD静电放电抗扰度检测标准1. 国际标准目前,国际上对ESD静电放电抗扰度检测标准的制定已经相对成熟,在国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)已经有了相关的标准,如IEC 61340系列标准和ISO 10605标准等。
这些标准主要针对静电放电的发生原理、检测方法、抗扰度要求等进行了详细规定,对于全球范围内的电子产品生产和使用具有重要指导意义。
2. 国内标准在国内,我国电子技术标准化研究院(CESI)和我国合格评定国家认可委员会(CNAS)等机构也已经制定了相关的ESD静电放电抗扰度检测标准,如GB/T 16927标准等。
静电放电抗扰度静电放电抗扰度是指系统的耐受放电距离的能力。
根据IEC 61337对静电放电抗扰度的定义,它是指由于外界静电场引起的系统故障的能力。
静电放电抗扰度是一个安全性的重要指标,主要用于评估系统电源系统、信号系统、计算机网络等电子设备的性能及其可靠性。
静电放电抗扰度评估可分成三个方面:一是抗扰度规范,即主要确定对放电距离的耐受性能;二是抗扰度认证,即在不损坏系统功能的前提下对系统进行测试,以验证其对不同感应电场的抗扰性能;三是性能实验,即通过极限测试等方法,来探究系统在极端条件下的性能表现。
抗扰度的测试方法主要分为抗电磁干扰试验、抗静电放电试验和测试。
抗电磁干扰试验是使用不同功率的磁场对系统进行测试,来检测系统是否能够稳定运行;抗静电放电试验是利用由整体式投影和配置不同的抗扰系数来进行放电测试;测试是检测系统性能的一种特殊测试,它利用特殊的发射器、接收器和抗扰器对系统进行测试,以了解系统对外界感应电场的抗扰度。
静电放电抗扰度的测试可以分成简单的空载测试和负载测试两种方法。
简单的空载测试原理是使用一定大小的放电电极,以一定的脉冲频率、间隔时间和脉冲电流测量系统的抗扰应力能力;负载测试基本原理是使用不同抗扰系数的投影或接收器来检测系统的抗扰应力。
此外,为了能够评估系统在受到不同感应电场或放电强度下系统可能遇到的抗扰应力,可以进行组合试验,即放电强度、时间和电极之间的组合方式,可以更好地测量系统的抗扰应力能力。
综上所述,静电放电抗扰度评估是一项非常重要的工作,能够有效提高系统的安全性和可靠性,在很大程度上提高用户的使用体验。
有效的静电放电抗扰度评估有助于保证系统的安全可靠性,降低系统运行成本,确保系统的正常运行。
静电放电抗扰度测试1 静电的产生与危害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:(1)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. 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1700×900×800mm ①绝缘支座1100×800×100mm②参考接地板2700×1800×1.5mm ②参考接地板2700×1800×1.5mm③垂直耦合板500×500×1.5mm③垂直耦合板500×500×1.5mm④水平耦合板1600×800×1.5mm④垂直耦合板支架500×500×1200mm⑤绝缘垫板1400×600×0.5mm ⑤两端带470kΩ电阻的连接线(一根)⑥两端带470kΩ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,标准对此作出了规定,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,要求四周均超出被试设备(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470kΩ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出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. ⑷对地面设备,在参考接地板上要有一个0.1m高的绝缘支座,试品和试品电缆放在绝缘支座.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.试验方法标准规,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出响应.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.电快速瞬变脉冲群产生的原理:当电感性负载(如继电器、接触器等)在断开时,由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,在断开处产生的瞬态骚扰。
电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验(Electrostatic Discharge, ESD)是电磁兼容性试验(Electromagnetic Compatibility, EMC)中的一种重要测试技术,用于评估电子设备在静电放电环境下的抗扰度能力。
下面是有关静电放电抗扰度试验的一些基本信息:1.测试目的:静电放电抗扰度试验的主要目的是模拟和评估电子设备在静电环境下的性能表现,以判断其对于静电放电所带来的干扰的敏感程度。
这种测试可以帮助确保设备在实际使用中的可靠性和稳定性。
2.试验原理:静电放电是由于电荷的积累产生的突然放电,通常由人体接触或靠近设备引起。
在试验中,使用专门设计的静电发生器产生预定能量的电荷,并将其以模拟真实应用环境的方式释放到被测试设备上,观察设备的反应和性能变化。
3.试验参数:静电放电试验涉及一系列的试验参数,包括放电等级、放电方式、放电时间、放电重复频率等。
各个行业和标准机构根据实际需求和应用环境,会制定相应的规范和标准来规定这些试验参数。
4.试验过程:该试验根据标准要求,将电荷自发生器通过电极和接触装置传递到设备上,观察设备的反应和性能变化。
常用的观测指标包括设备功能的中断、暂时失活、数据错误、永久性损坏等。
5.相关标准:常见的静电放电抗扰度试验标准包括IEC61000-4-2(国际电工委员会标准)、ANSI/ESD S20.20(美国国家标准协会标准)和ISO 10605(国际标准化组织标准)等。
这些标准提供了统一的测试方法和要求,以确保静电放电试验的一致性和可比性。
通过静电放电抗扰度试验,可以评估电子设备对于静电放电的干扰抵抗能力,帮助设计和生产过程中优化电路设计和材料选择,以提高设备的可靠性和抗扰度。
该测试在电子设备的研发、制造和质量控制过程中具有重要作用。
静电放电抗扰度测试介绍
静电放电抗扰度测试Testing and measurment techniques---Electrostatic discharge immunity test
——泰派斯特
1静电放电抗扰度测试范围:
本标准规定电气和电子设备遭受直接来自操作者和对邻近物体的静电放电的抗扰度要求和试验方法,还规定了不同环境和安装条件下试验等级的范围和试验程序.
2静电放电抗扰度测试引用标准:
GB/T4365-1995 电磁兼容术语 IEC 68-1:1998 环境试验第一部分:总则及导则
3静电放电抗扰度测试概述
本标准所涉及的是处于静电放电环境中和安装条件下的装置.系统.子系统和外部设备。
例如,低相对湿度,使用低导电率(人造纤维)地毯.乙烯基服装等。
4静电放电抗扰度测试定义:
4.1 降低degradation(of performance)
装置设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏离
4.2 电磁兼容性(EMC) electromagnetic compatibility
设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力
4.3 抗静电材料antistatic discharge
在同种材料或与类似材料相互磨擦或分离时,具有产生电荷量最小的材料
4.4 储能电容器energy storage capacitor
静电放电发生器中的电容器,用以代表人体充电至试验电压值时的电容量,它可以分立元件或分布电容
4.5 ESD electrostatic discharge。