41.电磁兼容系列总结之：静电抗扰度试验

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41.电磁兼容系列总结之：静电抗扰度试验

什么是静电放电抗扰度试验

电磁兼容测试的内容

请问静电放电抗扰度测试的相关内容是什么

一、41.电磁兼容系列总结之：静电抗扰度试验

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)

静电的产生与危害

静电放电是一种自然现象，当两种不同材料相互摩擦时，由于介电强度不同，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，在与另一个物体接触时，就会击穿其间介质通过这个物体到大地的阻抗形成通路而进行放电。静电放电及其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。一方面静电会引起电磁变化造成设备误动作，严重时损坏设备半导体器件，从而造成设备永久失效。

通过建立通用和可重现的基准，来评估设备受到静电放电干扰时能否保持基本性能，实际测试中，采用静电放电发生器，模拟静电放电现象。

为了定量表征某些器件 ESD 特性，一般将 ESD 转化成模型表达方式，常用表述有：人体模型HBM、机器模型MM、充电器件模型CDM。

静电的测试方法及测试标准

静电放电抗扰度试验放电方式有两种：直接放电和间接放电。

直接放电主要是模拟操作人员直接触摸设备时对设备放电的现象，分为接触放电和空气放电。直接放电以接触放电为首选方式，接触放电主要针对设备表面的金属裸露部分进行的；空气放电主要针对非导电性表面的设备（如塑料机箱或表面覆有绝缘物的金属金属外壳）。间接放电模拟操作人员在触摸邻近设备时，间接构成对设备工作的影响。操作上主要对对水平耦合板和垂直耦合板进行接触放电，耦合板通过两个470KΩ的电阻接地，所以当对耦合板放电时，耦合板上的静电不会马上泄放到地，而以耦合板为静电源形成一静电场，对设备进行干扰。模拟设备抗静电场干扰的能力。

静电测试设备及测试环境介绍

品牌

ESD-2020AG

上海易湃科电磁技术有限公司

SKS-0230I

上海三基电子工业有限公司

ESD 30T

苏州泰思特电子科技有限公司

ESD-20A

浙江诺益科技有限公司

静电放电发生器的基本线路和放电电流波形

图中，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代表人体的储能电容，330Ω电阻代表人体在手握钥匙和其他金属工具时的人体电阻。

试验方法：

① 对于直接放电，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（重点考察扫视中引起试品数显跳动、动作异常迹象的部位），正式试验时，放电以1秒/次的速率进行，通常每一个选定点放电20次（正负各10次）。空气放电时采用半圆头形的电极，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。

注：为保证试验结果的一致性，放电电极要垂直试品表面。

② 对于间接放电，打水平耦合板时，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；打垂直耦合板时，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4个面都要用垂直耦合板做间接放电试验。

标准之所以用接触放电作为放电的首选方式，一方面是因为接触放电的不确定因素较少，另一方面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，即使选择比较低的试验电压，也能取得比同样等级中电压较高的空气放电更加严格的测试结果。

产品的静电防护设计

① 防止静电干扰需从源头上控制电荷聚集，一旦有过量电荷就及时泄放，防止危险静电源的形成，对于无法泄放的静电电荷，要将其隔离，阻止其干扰到关键电路。

② 对于非金属外壳，空隙部分加强绝缘，或者壳体内放置金属屏蔽层；对于金属外壳，静电时大部分电荷会通过接地端子流走，着重保持外壳导电连续，降低外壳各部分搭接阻抗。

③ 对于显示屏和面板，应考虑采用透明屏蔽材料进行保护，并且让屏蔽材料与外壳接地点之间有良好的电接触。

④ 对于电源线和其它信号线，可采用屏蔽、滤波、套用铁氧体磁环等方式，并且屏蔽层与外壳的大地连接，建立电荷对地泄放路径。

⑤ 对于内部电路，首先确定电流泄放路径，检查路径是否通畅，重要的信号线远离放电路径，重要的敏感电路模块也不能靠近放电路径，必要时可以给敏感电路增加屏蔽罩。

⑥ 在保护器件前并联放置放电器件，如TVS、ESD、压敏电阻等。

⑦ 在保护器件前串联阻抗。如串联电阻或磁珠来限制ESD放电电流，达到防静电的目的。

⑧增加滤波网络或EMI filter器件，用滤波器滤掉主要的能量也能达到防静电的目的。

一、什么是静电放电抗扰度试验

静电放电抗扰度试验是模拟人体接触(或接近)电子设备或元件时产生的静电放电,对电子设备产生影响的试验.
按放电类型分:
接触放电
模拟带电物体直接接触设备表面后的放电过程。
空气放电
模拟在带电物体所携带的电荷足够多和电压足够高时，在向设备表面接近的过程中，电压会击穿之间的空气而形成的放电过程。
按试验方式分:
直接放电
直接对受试设备放电
间接放电
对受试设备附近耦合装置放电,

相应国标GB/T 17626.2
国际标准 IEC61000-4-2

二、电磁兼容测试的内容

在测试仪器方面，以频谱分析仪为核心的自动检测系统，可以快捷、准确地提供EMC有关参数。新型的EMC扫描仪与频谱仪相结合，实现了电磁辐射的可视化。可对系统的单个元器件，PCB板、整机与电缆等进行全方位的三维测试，显示真实的电磁辐射状况。
EMC测试必须依据EMC标准和规范给出的测试方法进行，并以标准规定的极限值作为判据。对于预相容测试，尽管不可能保证产品通过所有项目的标准测试，但至少可以消除绝大部分的电磁干扰，从而提高产品的可信度。而且能够指出你如何改进设计、抑制EMI发射。
电磁兼容测试标准主要有：民品gb17626系列；军品GJB151A/GJB152A。
民品测试项目有电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌(冲击)抗扰度试验、电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验、静电放电抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验、传到电压和辐射场强。军品测试有CE101、CE102、CS106、CS114、CS116、RE102等。而且各行业有各行业的电磁兼容标准，不同的标准测试项目不一样，当然测试要求和测试布置等都不一样。虽然军民品测试项目不一样，但测试原理基本一致。它包括电磁干扰和电磁敏感度两部分，电磁干扰测试是测量被测设备在正常工作状态下产生并向外发射的电磁波信号的大小来反应对周围电子设备干扰的强弱。电磁敏感度测试是测量被测设备对电磁骚扰的抗干扰的能力强弱。电磁干扰主要包括辐射发射和传导发射。
由于筹建 电磁兼容测试实验室需要巨额投入，目前国内的大型电磁兼容测试实验室主要有：中国航天科工集团第二研究院203所 苏州电器科学研究所 苏州电器科学研究院股份有限公司 北京有仪表所的测量控制设备及系统实验室和四所（军/民品资质都有），广州市广州五所（军/民品资质都有），中国船舶工业电磁兼容性检测中心（军/民品资质都有）；汽车行业的电磁兼容测试实验室主要是长春一汽电磁兼容测试中心。

三、请问静电放电抗扰度测试的相关内容是什么

主要测试内容就是：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时的抗扰度要求值进行测试;
具体内容你可以参照国家质量技术监督局颁发的一个国家标准，里面对试验方法和不同环境下的抗扰度限值都有要求，具体书名叫：《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》GB/T17626.2-1998