静电放电发生器的关键指标
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静电放电发生器的基本要求ESD Generator Specifications一、标准静电放电试验是电子产品重要试验之一,国个在80年代就制定了相应的标准。
较早的标准为IEC-International Electrotechnical Commission1984年发布的IEC801-2(已同名等效转化为我国标准GB/T13926.2-92《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第2部分:静电放电要求》),该标准规定该标准第l版中将试验严酷等级划分为1、2、3、4共四个等级,对应的试验电压分别为2、4、8、15kV。
这标准现已废止。
1995年该标准进行了全面修订,1997年改为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 17626.2-1998《电磁兼容试验和测试技术静电放电抗扰度试验》),目前该标准有效,也是目前国际上使用最为普遍的电子设备静电放电试验标准。
这标准将试验分为五个严酷度等级,并按放电方式分别给出二个系列试验电压值,其中接触放电的电压相应为2、4、6、8、XkV。
空间放电的电压系列为2、4、8、15和XkV。
这里的X为一开放等级,由供需双方协商确定后写入产品规范。
该标准与欧洲标准EN61000-4-2是完全相同的(EN-European Norms)。
二、静电放电发生器的基本要求储能电容(Cs+Cd):150 pF ±10%放电电阻(Rd):330 欧姆±10%充电电阻(Rc):50M与100M欧姆之间输出电压:接触放电8kV(标称值),空气放电15kV(标称值)输出电压示值的容许偏差:±5%输出电压极性正和负极性(可切换)保持时间:至少5s放电,操作方式:单次放电(连续放电之间的时间至少1s),为了探测的目的,发生器能至少20次/秒的重复频率产生放电。
电子产品的静电放电测试及相关要求(时间:2007-1-23 共有901 人次浏览)[信息来源:互联网]从第一节的叙述中我们了解ESD对电子产品的危害,随着电子产品的复杂程度和自动化程度越来越高,电子产品的ESD敏感度也越高,电子产品抵御ESD 干扰的能力已经成为电子产品质量好坏的一个重要因素。
那么如何来衡量电子产品抗ESD干扰的能力?通过ESD抗扰度试验可以检测这种能力。
为此越来越多的产品标准将ESD抗扰度试验作为推荐或强制性内容纳入其中。
电子设备的ESD抗扰度试验也作为电子设备电磁兼容性测试一项重要内容列入国家标准和国际标准。
对不同使用环境、不同用途、不同ESD敏感度的电子产品标准对ESD抗扰度试验的要求是不同的,但这些标准关于ESD抗扰度试验大多都直接或间接引用GB/T17626.2-1998 (idt IEC 61000-4-2:1995):《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》这一国家电磁兼容基础标准,并按其中的试验方法进行试验。
下面就简要介绍一下该标准的内容、试验方法及相关要求。
1.试验对象:该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。
2.试验内容:ESD的起因有多种,但该标准主要描述在低湿度情况下,通过摩擦等因素,使操作者积累了静电。
电子和电气设备遭受直接来自操作者的ESD和对临近物体的ESD的抗扰度要求和试验方法。
对电子产品而言,因操作者的ESD造成受设备干扰或损坏的几率相对其他ESD起因大得多。
并且若电子产品能提高针对因操作者的ESD抗扰性,则针对因其他因素的ESD抗扰性也会有相应的提高。
3.试验目的:试验单个设备或系统的抗静电干扰的能力。
它模拟:(1)操作人员或物体在接触设备时的放电。
(2)人或物体对邻近物体的放电。
4. ESD的模拟:图1和图2分别给出了ESD发生器的基本线路和放电电流的波形。
图1静电放电发生器图2静电放电的电流波形图1中高压真空继电器是目前唯一的能够产生重复与高速的放电波形的器件(放电开关)。
静电放电模拟器计量标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:静电放电模拟器是用来模拟不同环境条件下的静电放电事件,以评估电子产品的抗静电性能。
静电放电事件是由于静电在电子产品和设备上积累而导致的突然放电现象,可能对电子产品带来损坏或故障。
为了确保产品的质量和可靠性,静电放电模拟器的准确性和可靠性至关重要。
为了对静电放电模拟器进行准确的测量和评估,制定了静电放电模拟器计量标准。
静电放电模拟器计量标准对静电放电模拟器的性能参数进行了详细的规定。
这些性能参数包括放电能量、放电电流、放电波形、放电频率等。
静电放电模拟器计量标准要求静电放电模拟器在不同工作模式下能够满足相应的要求,并对性能参数进行了详细的测量方法和要求。
静电放电模拟器计量标准对静电放电模拟器的校准和检定进行了规定。
静电放电模拟器在使用过程中可能会出现性能漂移或故障,因此需要定期对静电放电模拟器进行校准和检定。
静电放电模拟器计量标准规定了校准和检定的方法和频率,以确保静电放电模拟器的可靠性和准确性。
静电放电模拟器计量标准是对静电放电模拟器进行检定、校准和使用的指导性文件,是确保静电放电测试有效性和可靠性的重要依据。
只有严格遵守静电放电模拟器计量标准的要求,才能保证静电放电测试的准确性和可靠性,提高电子产品的质量和可靠性。
第二篇示例:静电放电模拟器是用于模拟静电放电事件,以评估电子产品、设备或系统的静电耐受性能。
随着电子产品的广泛应用,静电放电对设备和系统的稳定性和可靠性产生了越来越大的影响。
确保设备和系统能够在静电放电事件下正常运行变得至关重要。
为了确保静电放电模拟器的准确性和可靠性,需要建立相应的计量标准。
静电放电模拟器计量标准是对静电放电模拟器进行校准和验证的依据,也是评定其性能和准确性的标准。
一个良好的计量标准将有助于确保静电放电模拟器的稳定性和可靠性,提高测试结果的准确性和可信度。
静电放电模拟器计量标准主要包括以下几个方面:1. 标准参考模拟信号:静电放电模拟器的输出信号应符合国际标准和规范要求,包括波形、幅度、频率等参数。
GJB573A (EST573A静电放电发生器)方法601“静电放电试验”放电波形校准
黄九生博士
北京华晶汇科技有限公司高级工程师
1.概述
EST573A是完全按照GJB573A-98引信环境与性能试验方法601“静电放电试验”要求设计生产的,2010年以来在西安某研究所的引信测试的长期使用中,性能稳定,使用可靠。
对设备的校准是保证设备可靠运行的基本保证。
本文简介电压及电流的校准方法。
2电压校准
使用高阻高压表(建议输入电阻在30GΩ以上甚至100GΩ的高阻高压表如EST105或EST105B,电压测试探头或设备阻抗越高,对静电电压的影响越小,精度越高), 将高压线插入静电发生器的高压电源输出孔内,如果偏差超过技术指标,可以从后面电位器中调节,使得显示与实际误差小于1% (GJB573标准要求误差小于5%, 但EST573A出厂时以更高精度1%的要求校准,使EST573A在长期的使用中性能优于国家军用标准的要求)。
3放电波形:
可以分别校准电压波形或电流波形
校电压波形时建议使用输入电阻在1GΩ以上,带宽在300MHz以上的电压探头。
校准电流波形时,建议使用美军标331C规定的带宽在1GHz以上1Ω电流靶和衰减器以及示波器:
5000Ω放电典型波形 (1μs/DIV)
4. 参考文件:
[1] GJB573A引信环境与性能试验方法 1998
[2] EST573A静电放电发生器使用说明书 2010。
TVS的VC测试标准本文旨在规定TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制器)在各种电磁兼容(EMC)测试中的标准。
这些测试包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、雷击浪涌抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、谐波电流发射以及电压变化和闪烁等方面的测试。
1. 静电放电抗扰度静电放电抗扰度是衡量TVS在静电放电(ESD)情况下性能的重要指标。
在测试过程中,应遵循以下步骤:a. 使用符合标准的静电放电发生器,逐渐增加电压,直到达到TVS的钳位电压。
b. 对TVS施加正负极性静电放电,记录其钳位电压和泄漏电流。
c. 分析钳位电压和泄漏电流的变化,以评估TVS的性能。
2. 射频电磁场辐射抗扰度射频电磁场辐射抗扰度测试用于评估TVS在高频电磁场中的性能。
测试过程如下:a. 将TVS放置在辐射抗扰度测试场地中。
b. 使用符合标准的信号发生器和功率放大器,在TVS的一端施加一定强度的电磁场。
c. 逐渐增加电磁场强度,观察TVS的工作状态,记录其在不同强度下的钳位电压和泄漏电流。
d. 分析钳位电压和泄漏电流的变化,以评估TVS的性能。
3. 电快速瞬变脉冲群抗扰度电快速瞬变脉冲群抗扰度测试用于评估TVS对快速瞬变脉冲的抵抗能力。
测试过程如下:a. 使用符合标准的电快速瞬变脉冲群发生器对TVS施加脉冲群。
b. 逐渐增加脉冲群的幅度和频率,观察TVS的工作状态,记录其在不同情况下的钳位电压和泄漏电流。
c. 分析钳位电压和泄漏电流的变化,以评估TVS的性能。
4. 雷击浪涌抗扰度雷击浪涌抗扰度测试用于评估TVS在雷击浪涌情况下的性能。
测试过程如下:a. 使用符合标准的雷电浪涌模拟器对TVS施加浪涌电压。
b. 逐渐增加浪涌电压的幅度和次数,观察TVS的工作状态,记录其在不同情况下的钳位电压和泄漏电流。
c. 分析钳位电压和泄漏电流的变化,以评估TVS的性能。
5. 传导骚扰传导骚扰测试用于评估TVS在实际工作过程中对周围电子设备的干扰程度。
GJB573A (EST573A静电放电发生器)方法601“静电放电试验”放电波形校准
黄九生博士
北京华晶汇科技有限公司高级工程师
1.概述
EST573A是完全按照GJB573A-98引信环境与性能试验方法601“静电放电试验”要求设计生产的,2010年以来在西安某研究所的引信测试的长期使用中,性能稳定,使用可靠。
对设备的校准是保证设备可靠运行的基本保证。
本文简介电压及电流的校准方法。
2电压校准
使用高阻高压表(建议输入电阻在30GΩ以上甚至100GΩ的高阻高压表如EST105或EST105B,电压测试探头或设备阻抗越高,对静电电压的影响越小,精度越高), 将高压线插入静电发生器的高压电源输出孔内,如果偏差超过技术指标,可以从后面电位器中调节,使得显示与实际误差小于1% (GJB573标准要求误差小于5%, 但EST573A出厂时以更高精度1%的要求校准,使EST573A在长期的使用中性能优于国家军用标准的要求)。
3放电波形:
可以分别校准电压波形或电流波形
校电压波形时建议使用输入电阻在1GΩ以上,带宽在300MHz以上的电压探头。
校准电流波形时,建议使用美军标331C规定的带宽在1GHz以上1Ω电流靶和衰减器以及示波器:
5000Ω放电典型波形 (1μs/DIV)
4. 参考文件:
[1] GJB573A引信环境与性能试验方法 1998
[2] EST573A静电放电发生器使用说明书 2010。
一、要注意的是放电电压。
1、一般国产静电放电发生器的放电电压范围有2种:0(0.1)~20kV和0(0.1、0.5)~30kV。
2、电压精度:大部分为±5%(标准要求±5%),部分为±3%。
一般说高端部分做的标称精
度没有啥问题,低端部分比较困难。
大部分计量报告只检测2kV~15kV区间,区间外不作测量,所以低端电压精度可信度存在一定问题。
好在ESD测试很少用到1kV以下。
3、放电电压的稳定性在标准中没有具体提出要求,一般静电放电发生器的技术指标中也没
有说明,然而却很重要!这直接影响到放电的稳定性。
二、校准时的放电电流波形:
校准(约束)放电枪的干扰强度主要看放电电流,这个电流是指在特定电阻(2Ω)上产生的放电电流,校准设备在标准有详细规定。
对放电电流波形有若干要求:
1、放电电流前沿0.7(0.6)~1nS,这个数据很重要。
从实际情况来说,绝大部分静电放电发
生器可以做到这个指标。
2、放电电流峰值,这个数据也是很重要,直接影响放电强度,要求±10%。
从实际情况来
说,大部分国产静电放电发生器控制不好这个指标,第一峰超出±10%范围的很常见。
所以这个技术指标要重点注意。
这里暂且把这个指标作为平均值来考虑,因为很多静电放电发生器的放电稳定性很差,同一把枪,放电稳定性有可能就超出±10%。
3、放电电流的稳定性,这也是比较重要的地方。
绝大部分国产静电放电发生器的放电电流
的稳定性比较差,标准要求10次放电里重复6次及以上,取重复的值。
很多可信度比较低的报告是取10次里比较好看的那次放电,哪怕另外9次偏差很大。
这使普通使用者很难注意到的问题,较为严谨的测试机构才会去做一个判断。
三、空气放电是否能保持5秒以上:
随着塑壳电子设备、液晶显示电子产品应用的增加,空气模式的静电放电测试也多了起来。
所以越来越多的工程师对空气放电测试的不确定性提出了质疑,现象是:1、在自己的实验室测试10kV可以通过,送到测试机构5kV甚至更低电压也不能通过;2、天气潮湿一点,设置到20kV也未必能对地放电。
工程师所反映的情况确实存在,且还相当普遍。
是否测试工程师测试方法不对?不是!究其因实为静电放电放生器性能上的缺陷。
到底是啥缺陷?大家都知道空气放电有一个过程:距试品足够远时按下扳机,枪头接通放电电路,随后慢慢靠近试品直至产生放电。
这个过程要二到五秒,所以,标准要求放电头能保持放电电压五秒以上。
很多放电枪不到两秒钟,电压就可能流失大半,勉强放出个很小的火花,天气潮湿时几乎不能放电。
这就使得空气放电的结果差异很大,根本达不到测试目的。
有人采取固定气隙放电的方法,此法可避免放电电压泄漏。
但是,为确保有效放电,气隙须很小,在按下扳机时电极及枪内铜杯(实际为容性天线)迅速充电至高压,充电时间远小于1nS,幅度非常强。
这样一个巨大的、额外的强烈近场的电场辐射就施加于试品之上,诸如LCD、CPU对之特敏感。
由于绝缘材料的限制,放电电流不会很大,这样一个空气ESD 测试变成了本不需要的电场辐射测试。
以此方法测试,则会对EUT提出很高的要求,带来额外的、不必要的成本开销。
由此可见,静电放电枪在空气放电时是否具有电压保持能力是个很关键的性能指标。
所以,没有放电电压保持5秒以上能力的静电放电发生器是不符合标准的。