文|科技神喵
靜電放電抗擾度試驗是電子電氣設備在進行上市銷售前都必須做的一種測試，無論對於消費者還是多餘生產廠商本身來說都有及其重要的意義，一起來了解一下吧。
1. 靜電放電抗擾度試驗的意義？
做任何一項測試我們首先要了解的是這項測試是什麼？靜電放電英語為electrostatic discharge常常簡寫為(ESD)，指兩個具有不同靜電電位的物體，由於直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度後，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。
舉兩個大家都有經歷過的例子：
乾燥季節比如冬天，晚上睡覺脫衣服時，我們經常會聽到噼裡啪啦的聲音，在關掉燈的情況下，有時還能看到一些小火花；
手指不經意間觸碰到別人手指或者開門時手觸摸到金屬把手，都會有連電的感覺，其實這些都是我們生活中常見的靜電放電現象。
靜電放電試驗就是模擬帶靜電人體靠近或接觸電子電氣設備表面或鄰近金屬物體時的放電現象。其目的旨在考察低溫溼度的環境下，設備對靜電放電干擾的抗擾度情況。
靜電放電可能引起電場磁場的變化，造成設備誤動作，也可能會通過能量交換引起半導體器件的損壞。
所謂抗擾度指裝置，設備或系統在面臨電磁騷擾時不降低運行性能的能力。
2. 靜電放電抗擾度試驗的需求設備？
（一）靜電放電發生器
靜電放電發生器主要由直流高壓電源、充電開關、充點電阻、儲能電容、放電電阻、放電開關和放電頭組成。
常見的靜電發生器有以下兩種，其一，直流高壓源與靜電放電槍分離，最大輸出電壓大於16kV；其二，直流電壓源內置於靜電放電槍，最大輸出電壓一般小於等於16kV。靜電發生器技術指標如下：
（1） 放電模式：空氣放電和接觸放電。
（2） 輸出電壓：空氣放電至少涵蓋2kV~8kV（標稱值）；接觸放電至少涵蓋2kV~6kV；
2kV為空氣放電和接觸放電最低等級，6kV為接觸放電最高等級，8kV為空氣放電最高等級，新的標準仍然在修訂中，新標準公佈後，空氣放電最高等級將調為15kV，接觸放電等級將調為8kV；
（3） 輸出電壓示值的允差：±5%；
（4） 輸出電壓極性：正極性和負極性（可切換）；
（5） 放電操作方式：單次放電（連續放電間隔時間至少為1s）；
（6） 重複頻率：發生器宜能夠以至少20次/秒的重複頻率產生放電。
（7） 放電網絡：150（1±10%）pF/330（1±10%）Ω；
（8） 放電電流波形的上升時間 0.8（1±25%）ns；
（9） 保持時間：≥5秒。
（二）靜電放電試驗檯
靜電放電試驗檯
（1）木桌：高度為（800±80）mm，長寬不小於1600mm*800mm。
（2）水平耦合板 ：（1600±20）mm*（800±20）mm，鋁板或銅板的最小厚度為0.25mm，其他金屬材料的厚度至少為0.65mm。
（3）垂直耦合板：500nm*500nm（長*寬），鋁板或銅板的最小厚度為0.25mm，其他金屬材料的厚度至少為0.65mm。
（4）參考接地板：鋁板或銅板的最小厚度為0.25mm，其他金屬材料的厚度至少為0.65mm，每邊至少應伸出EUT或耦合板之外500mm，並與寶華接地系統相連。
對於現場試驗：條件允許時參考接地板的尺寸應是寬約0.3m，長約2m。
（5）絕緣襯墊：厚度（0.5±0.05）mm。
（6）帶洩放電阻的接地線：洩放電阻2*470kΩ，分別串於接地線兩端。
3. 靜電放電抗擾度試驗的測試步驟？
（1） 環境設施的確認：核查試驗場地的環境條件是否滿足以下要求，
環境溫度：15℃~35℃
相對溼度：30%~60%
大氣壓力：86kPa~106kPa
電磁環境：確保不影響測試結果（此處如何判斷是否影響，目前業界並無定論，在我看來是電磁環境受控狀態我們就可視為不受影響，比如不臨無限電發射中心，各個設備出廠有EMC合格證書）
檢查水平耦合板、垂直耦合板和參考接地板各連接點的搭接可靠性，確保與參考接地板的連接線和所有連接點均是低阻抗。
驗證靜電放電發生器輸出是否正常，一種簡單的方法是分別設置較低和較高的電壓等級，對耦合板進行放電，觀察是否產生小電火花和大電火花，現象符合就說明輸出正常。
（2）受試樣品的佈置
預確認受試設備（EUT）的正常運行：即對EUT進行相關的調試和試運行，確保EUT可以正常運行，同時確定其典型工作條件和佈置狀態。臺式試驗設備的試驗佈置見下圖2-1和2-2，落地式設備的試驗佈置見下圖2-3和2-4，對於大型永久性安裝設備的現場試驗，試驗佈置見下圖2-5。
2-1 實驗室試驗時臺式設備的試驗佈置圖
2-2 實驗室試驗時不接地臺式設備的試驗佈置圖
2-3 實驗室試驗時落地式設備的試驗佈置圖
2-4 實驗室試驗時不接地落地式設備的試驗佈置圖
2-5 安裝後試驗時落地式設備試驗佈置示意圖
確定好EUT所有試驗點，分類歸屬，先進行接觸放電，然後進行空氣放電，最後進行間接放電。
確定試驗等級：空氣放電抗擾度試驗電平為±2kV、±4kV和±8kV；接觸放電抗擾度試驗電平為±2kV、±4kV和±6kV；
（3）測試程序
選擇好電極頭（空氣放電為圓頭，接觸放電為尖頭），確認靜電槍的正負極性和接地是否正確。
打開靜電放電發生器，選擇干擾方式，調整試驗電壓和極性，確認正確後打開電源開關，EUT正常運行，依據附錄B進行試驗。（試驗應以單次放電的方式進行，在預選點上至少施加10次以上試驗，連續兩次放電時間間隔至少為1s，確保充電完成，空氣放電先充電再迅速靠近EUT，接觸放電先接觸EUT後再放電）
間接放電：對HCP和VCP進行接觸放電，通過調整EUT來對HCP放電以保證EUT每個面都能進行放電試驗；通過調整VCP位置來確保EUT每個面都能進行放電試驗，VCP與EUT平行且保持0.1m距離。
觀察實驗現象，做好實驗記錄。
試驗佈置拍照，儘可能多的保存試驗佈置狀態、放電部位等實際測試過程照片。
測試結束後關閉靜電放電發生器和EUT的電源，收拾整理試驗環境。
好了，今天的靜電放電試驗就分享到這裡了，你學會了嗎？我是科技神喵，喜歡我的文章的話請收藏、關注。
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