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GB/T 17626.2-2006静电放电抗扰度试验方法解读
信息来源:厦门市质监局 发布时间:2017-10-03 11:14:14 点击数:
 专家简介
李惠芳,女,中共党员,硕士,厦门市产品质量监督检验院(国家半导体发光器件(LED)应用产品质量监督检验中心)EMC检验工程师,主要从事电子照明产品、家用电器产品、电子电器等产品的电磁兼容检验检测认证及相关检测方法的研究。
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 日常生活中,特别是干燥的秋季,在握手、拉门把手、开水龙头时经常会有触电的感觉,这就是发生在人体的静电。静电是两种不同介电常数的物质在相互摩擦时,正负极性的电荷分别积累在两个物体上,成为静电源,当两个物体接触时,存在电荷流动,传送电量以抵消电压。这个高速电量的传送过程中,将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场,严重时可将物体击毁。

 

 

                             

 

1 静电现象

国家标准GB/T 4365-2003中定义,静电放电是具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移,一般用ESD表示。在电子产品的生产和使用过程中,操作者是最活跃的静电源,人体的静电电压可高达10kV,仅管对人体本身并没有大的伤害,但大多数半导体器件都很脆弱,ESD会使其严重损坏或操作失常。静电对器件的损坏有显性和隐性两种,隐性损坏使器件变得更脆弱,即使在当时看不出来,但在过压、高温条件下极易损坏。

电子产品抵御ESD干扰的能力是电子产品质量的一个重要因素,通过ESD抗扰度试验可以检测这种能力。因此,电子设备的ESD抗扰度试验也作为电子设备电磁兼容测试一项重要内容列入国家标准和国际标准。ESD抗扰度试验大多直接或间接引用国家电磁兼容基础标准GB/T 17626.2-2006 :《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》。下面简要介绍一下该标准试验方法:

1. ESD的模拟:

2ESD发生器的基本线路简图,其中人体电容量的储能电容量标称值Cs150pF,放电电阻Rd330?,用以表示手握钥匙或其他金属工具的人体电阻,图3为放电电流的典型波形,其中Im表示电流峰值,上升时间tr=(0.7~1)ns。现已证明,这种金属放电情况足以严格地表示现场的各种人员的放电。

静电放电发生器基本线路简图

静电放电发生器输出电流的典型波形

2. 试验方法

该标准规定的试验方法有两种:接触放电法和空气放电法,其发生器的电极如图4所示。

接触放电法:试验发生器的电极保持与受试设备的接触并由发生器内的放电开关激励放电的一种试验方法。接触放电法为优先采用的方法(如面板的螺钉、金属旋钮等)。

空气放电法:将试验发生器的充电电极靠近受试设备并由火花对设备激励放电的一种试验方法。

 

静电发生器的放电电极

3. 试验等级

静电放电试验时,试验等级的优先选择范围如表1所示。等级的选择取决于环境等因素,对具体的产品,往往已在相应的产品中加以规定。

 

                    表1 试验等级

4. 试验环境

标准对空气放电规定的了环境条件,温度:15~35℃、相对湿度:30%~60%、大气压力:86kPa~106kPa

对接触放电该标准未规定特定的环境条件。

5. 试验布置

该标准对试验布置做出了详细的规定,图5为台式设备的试验布置示意图。在木桌上放置了一个1.6mx0.8m的金属板,作为水平耦合板,可以对这个金属板直接放电。另外,在距受试设备EUT0.1m的地方还要放置一块0.5mx0.5m的金属板,该金属板与水平的金属板相互绝缘,作为垂直耦合用。

受试设备距离水平板边缘距离不能小于0.1m,当EUT较大时,可增加一块水平耦合板,但不能搭接起来,而要距离0.3m,短边相邻,通过电阻和铜片连到公共地上。

5 台式设备的试验布置示意图

 

6. 试验结果

静电放电可能产生如下后果:

(1)直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。

(2)放电所引起的电场与磁场变化,造成设备的误动作。

对不同的试验结果,可以根据该产品的工作条件和功能规范按以下内容进行分类:

A:技术要求范围内的性能正常;

B:功能暂时降低或丧失,但可自行恢复性能;

C:功能暂时降低或丧失,要求操作人员干预或系统复位;

D:由于设备(元件)或软件的损坏或数据的丧失,而造成不可恢复的功能降低或丧失。

目前,出口的电子产品大多数对静电放电抗扰度特性有要求,不合格产品禁止销售。尽管国内大多数产品对ESD抗扰性没有强制要求,但这并不是说ESD抗扰性不重要。电子产品ESD是造成电子产品工作失常或功能失效的一个重要原因,电子产品的ESD抗扰性直接关系到该产品的适用环境,性能,以及售后服务,品牌形象等等,所以内销产品的静电放电抗扰性也逐渐得到重视,以提高产品的竞争能力。

 

 

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