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【解析】电磁兼容静电标准IEC 61000-4-2:标准内容、常见问题与解决方案

Date: 2023-10-24Hits: 1647
导读:静电放电(Electrostatic Discharge,简称ESD)是指由于两个不同物体之间的摩擦、接触或分离而产生的静电荷的迅速转移现象。静电放电会产生高压、高温、高频和强磁场等效应,对电子设备造成严重的损害。因此,评估电子设备对静电放电的抗扰度(Electrostatic Discharge Immunity,简称ESD)是非常重要的。 ...

静电放电抗扰度测试是什么?

静电放电(Electrostatic Discharge,简称ESD)是指由于两个不同物体之间的摩擦、接触或分离而产生的静电荷的迅速转移现象。静电放电会产生高压、高温、高频和强磁场等效应,对电子设备造成严重的损害。因此,评估电子设备对静电放电的抗扰度(Electrostatic Discharge Immunity,简称ESD)是非常重要的。


静电放电抗扰度测试是指在模拟实际使用环境中,对被测设备施加不同强度的静电放电脉冲,并观察其性能变化和故障现象,以判断其抗扰度等级的测试。静电放电抗扰度测试是电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)测试的一部分,也是国际上通用的一种测试方法。


根据国际标准IEC 61000-4-2,静电放电抗扰度测试主要包括以下内容:

  • 测试设备:主要包括ESD发生器、接地系统、测量仪器等。
  • 测试方法:主要包括接触放电法和空气放电法。接触放电法是指将ESD发生器的放电极直接接触到被测设备的金属部件或导体表面上,产生一个接触放电脉冲。空气放电法是指将ESD发生器的放电极尽可能快地接近并触及受试设备(不要造成机械损伤),期间可能会产生一个空气放电火花。
  • 测试点:主要包括垂直耦合平面(Vertical Coupling Plane,简称VCP)、水平耦合平面(Horizontal Coupling Plane,简称HCP)和被测设备本身等。
  • 测试参数:主要包括放电极形状、放电极重复频率、放电脉冲极性、放电脉冲幅值、放电脉冲波形等。
  • 测试过程:主要包括选择测试方法、选择测试点、选择测试参数、施加静电放电脉冲、记录测试结果等。
  • 测试结果:主要包括被测设备的性能变化和故障现象,以及其对应的抗扰度等级。根据IEC 61000-4-2标准,抗扰度等级分为四级,分别对应不同的放电脉冲幅值。


静电放电抗扰度测试有哪些常见问题?

在实际进行静电放电抗扰度测试时,可能会遇到一些常见问题,例如:

  • 被测设备无法正常启动或运行
  • 被测设备出现死机、重启、复位等现象
  • 被测设备出现误动作、误报警、误显示等现象
  • 被测设备出现功能丢失、性能下降、数据丢失等现象
  • 被测设备出现烧毁、损坏等现象

这些问题可能是由于以下原因造成的:

  • 被测设备的外壳、按键、接口等部位没有良好的接地或屏蔽,导致静电放电直接侵入内部电路
  • 被测设备的外壳、按键、接口等部位有缝隙、孔洞等,导致静电放电形成火花,产生强烈的辐射干扰
  • 被测设备的内部电路没有采用合适的保护器件,导致静电放电造成器件损坏或性能下降
  • 被测设备的内部电路没有采用合理的布局、走线、滤波等措施,导致静电放电造成信号干扰或噪声
  • 被测设备的软件没有采用有效的检测、处理、恢复等机制,导致静电放电造成程序错误或死循环


静电放电抗扰度测试有哪些整改方案?

针对上述可能出现的问题,可以采用以下一些整改方案:

  • 对被测设备的外壳、按键、接口等部位进行良好的接地或屏蔽,防止静电放电直接侵入内部电路
  • 对被测设备的外壳、按键、接口等部位进行密封或覆盖,防止静电放电形成火花,产生强烈的辐射干扰
  • 对被测设备的内部电路采用合适的保护器件,如TVS管、ESD防护器件等,防止静电放电造成器件损坏或性能下降
  • 对被测设备的内部电路采用合理的布局、走线、滤波等措施,减少静电放电造成的信号干扰或噪声
  • 对被测设备的软件采用有效的检测、处理、恢复等机制,防止静电放电造成程序错误或死循环







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