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靜電抗擾度試驗標準化的新進展(摘抄安規與電磁兼容雜志)

靜電抗擾度試驗標準化的新進展
新版GB/T 17626.2《電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》(以下簡稱“新標準”，等同采用IEC61000-4-2：2001《電磁兼容弟4-2部分試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》)，將替代GB/T17626.2-1998（以下簡稱“老標準”）。標準的修訂是為了進一步完善靜電放電方法，增強試驗結果的可靠性和準確性。
1 GB/T17626.2的修訂內容
1.1 不接地設備的試驗方法
新標準增加了對不接地設備試驗方法的規定。
不接地設備是指在安裝或設計時與接地系統沒有任何連接的設備或零件，包括便攜式、電池供電和雙重絕緣設備（II類設備）。
基本原理：不接地設備或設備的不接地部件不象I類供電設備能自己放電。若在下一個靜電放電脈沖施加之前電荷未消除，受試設備或受試設備部件上的電荷可能累積為預期試驗電壓的兩倍。因而，經過幾次絕緣體電容靜電放電的累積，雙重絕緣設備可能充電至異常高，然后絕緣擊穿電壓放電，此時能量相當高。
為模擬單次靜電放電（空氣放電或者接觸放電），在每個靜電放電脈沖施加之前應消除受試設備上的電荷。
當對一個或幾個可接觸到金屬部分進行靜電放電試驗時，由于不能確保得到該產品上試驗點和其它點間的電阻，應消除施加靜電放電的點的電荷。消除電荷應使用類似于水平耦合板和垂直耦合板用的帶有470KΩ泄放電阻的電纜。
因受試設備和水平耦合板（臺式）以及受試設備和接地參考平面（落地式）之間的電容取決于受試設備的尺寸，靜電放電試驗時，若功能允許，應安裝帶泄放電阻的電纜，以加快電荷泄放，減小靜電放電累積的影響。放電電纜的一個電阻盡可能接近受試設備的試驗點，濟好小于20mm。弟二個電阻靠近電纜的末端，對于臺式設備該電纜連接在水平耦合板上，對于落地式設備，該電纜連接在接地參考平面上。
帶泄放電阻的電纜會影響某些設備的試驗結果。有爭議時，若電荷在連續單次放電間能有效地衰減，施加靜電放電脈沖時，斷開電纜的試驗優先于連接上電纜的試驗。
為了保證電荷有效的衰減，以下選擇可作為使用帶有470KΩ泄放電阻電纜的替代方法：
a) 連續單次放電的時間間隔應長于EUT的電荷自然衰減所需的時間；
b) 使用帶泄放電阻和炭纖維刷的接地電纜（例如，2×470KΩ）；
c) 加速受試設備將電荷“自然”泄放到環境的空氣-離子發生器。
當使用空氣-離子發生器泄放電荷時，施加空氣放電應關閉離子發生器。
采用任何替代方法均應在試驗報告中注明。
對于電荷衰減有爭議時，可用非接觸電場計監視受試設備上的電荷。當放電
衰減低于初始值的10%時，則受試設備被認為已經放電。
試驗時，靜電放電發生器的電極頭通常應垂直于受試設備的表面。
對于臺式設備EUT放于絕緣薄片（0.5mm厚）上，絕緣薄片位于水平耦合板上。對受試設備要施加靜電放電的金屬可觸及部分，通過帶泄放電阻的電纜連接到水平耦合板。
對于與地參考平面無任何金屬連接的立式設備，對施加靜電放電脈沖的金屬可觸及部分，通過帶泄放電阻的電纜連接到接地參考平面上。
1.2不直接施加靜電放電的點
新標準增加了對受試設備上不直接施加靜電放電點的描述。
除非在通用、與產品有關或產品類標準中有其它規定，靜電放電只施加在受試設備使用中人員可接觸到的點和表面。不直接施加靜電放電的點有：
a)在維修時才接觸到的點和表面。這種情況下，特定的靜電放電簡化方法應在相關文件中注明；
b)濟終用戶保養時接觸到的點和表面。這些點接觸較少，如換電池時接觸到的電池、錄間電話中的磁帶等；
c)設備安裝固定后或按使用說明使用后不能再接觸到的點和面，例如，底部、設備的靠墻面、安裝端子后的地方；
d)外殼為金屬的同軸連接器和多芯連接器可接觸到的點僅對連接器的外殼施加接觸放電；
非導電（例如，塑料）連接器內可接觸到的點，應只進行空氣放電試驗。試驗使用靜電放電發生器的圓形電極頭。1.3對水平耦合板施加放電的試驗方法
采用對耦合板接觸放電的方式模擬通常在受試設備附近物體的間接放電。新標準修改了對位于受試設備下方的水平耦合板施加放電的試驗方法。
老標準規定，對水平耦合板施加放電時與水平耦合板垂直；新標準規定，對水平耦合板施加放電時與水平耦合板的邊緣水平。放電時，放電電極的長軸處在水平耦合板的平面，并與其前面的邊緣垂直。明確指出靜電放電應施加在距受試設備每個單元（若適用）中心點前面的0.1m處水平耦合板邊緣。
1.4試驗結果的評價
新標準對試驗結果的評價重新進行了規定，試驗結果應依據受試設備在試驗中的功能喪失或性能降低現象進行分類，相關的性能水平由設備制造商或需要方確定，或由產品的制造商和購買方雙方協商同意。推薦按如下要求分類：
a) 在制造商、委托方或購買方規定的限值內性能正常；
b) 功能或性能暫時喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復，不需要操作
者干預；
c) 功能或性能暫時喪失或降低，但需操作者干預才能恢復；
d) 因設備硬件或軟件損壞，或數據丟失而造成不能恢復的功能喪失或性能
降低。
1.5試驗報告
新標準中增加了對試驗報告內容的要求，規定報告中應包括試驗重現的所有信息，特別是以下內容：
a) 弟8章要求的在試驗計劃中規定的項目內容；
b) 受試設備和輔助設備的標識，例如商標、產品型號、序列號；
c) 試驗設備的標識，例如商標，產品型號，序列號；
d) 任何進行試驗所需的專門環境條件，例如，屏蔽室；
e) 進行試驗所需的任何特定條件；
f) 制造商、委托方或購買方規定的性能水平；
g) 在通用、產品或產品類標準中規定的性能要求；
h) 試驗時在騷擾施加期間及以后觀察到的對受試設備的任何影響，及其
持續時間；
i) 試驗能過/失敗的判斷原因（根據通用標準、產品標準或產品類標準規定的性能判據或制造商和購買方達成的協議）；
j) 采用的任何特殊條件，例如電纜長度或類型，屏蔽或接地，或受試設備運行條件，均要符合規定。
2 靜電放電標準的發展趨勢
未來的靜電放電標準將對靜電放電模擬器提出更嚴格的要求，以減少因生產商不同而引起的試驗結果差異。真實的靜電放電波形應是平滑而少波動的，目前，我們只對接觸放電脈沖的波形進行校驗，而不對空氣放電脈沖波形進行校驗。在ANSI63.16的草案中已經對空氣放電脈沖的特性做了描述。未來標準的發展方向就是要保證靜電放電試驗結果的可重復性。

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