静电放电抗扰度试验的要点及其对策

静电放电抗扰度试验的要点及其对策

静电放电抗扰度试验的标准为GB/T17626.2（等同于国际标准IEC61000-4-2）。

1. 静电的产生与危害

静电放电是一种自然现象，当两种不同介电强度的材料相互摩擦时，就会产生静电电荷，当其中一种材料上的静电荷积累到一定程度，在与另外一个物体接触时，就会通过这个物体到大地的阻抗而进行放电。静电放电及其影响是电子设备的一个主要干扰源。经验表明，人在合成纤维的地毯上行走时，通过鞋子与地毯的摩擦，只要行走几步，人体上积累的电荷就可以达到10﹣6库仑以上（这取决于鞋子与地毯之间的电阻），在这样一个“系统”里（人/地毯/大地）的平均电容约为几十至上百pF，可能产生的电压要达到15kV。研究不同的人体产生的静电放电，会有许多不同的电流脉冲，电流波形的上升时间在100ps至30ns之间。

由于静电的存在，使人体成为对电子设备或爆炸性材料的大危害。电子工程师们发现，静电放电多发生于人体接触半导体器件的时候，有可能导致数层半导体材料的击穿，产生不可挽回的损坏。静电放电以及紧跟其后的电磁场变化，可能危害电子设备的正常工作。

2. 静电放电试验

GB/T17626.2描述的是在低湿度环境下，通过摩擦使人体带电。带了电的人体，在与设备接触过程中就可能对设备放电。静电放电抗扰度试验模拟了两种情况：⑴设备操作人员直接触摸设备时对设备的放电，和放电对设备工作的影响；⑵设备操作人员在触摸邻近设备时，对所关心这台设备的影响。其中前一种情况称为直接放电（直接对设备放电）；后一种情况称为间接放电（通过对邻近物体的放电，间接构成对设备工作的影响）。静电放电可能造成的后果是：⑴通过直接放电，引起设备中半导体器件的损坏，从而造成设备的性失效。⑵由放电（可能是直接放电，也可能是间接放电）而引起的电磁场变化，造成设备的误动作。

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4 .试验中的放电方式

静电放电试验有直接和间接两种。标准规定直接放电以接触放电为方式，只有在不能用接触放电的地方才改用气隙放电。对间接放电，标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电物体。由于是金属板，对间接放电无一例外是采用接触放电为的放电方式。

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7. 设备对静电放电的防护

7.1 静电放电的机理

电子设备因静电而损坏的情况并不多见，但由于静电放电而造成对设备的干扰则很常见，它会使设备锁死、复位、数据丢失和工作不可靠，这种情况在干燥的冬季则尤其多见。在所有产品中，特别是便携式的电子产品容易受到人体接触而产生的放电，引起产品损坏。要防止静电放电的产生，就必须知道静电放电引起的干扰是如何进入电子设备的。首先，一个充了电的导体在接近另一个导体时，就会在两个导体之间非常强的电场，只要两导体间的电压过了它们间空气和绝缘介质的击穿电压，就会产生静电放电，形成放电电弧，在0.7～1ns的时间内，电弧电流可以达到几十安培。

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7.2 静电防护

Ⅰ. 介质隔离

介质隔离是有效的防护措施，通过绝缘材料可以把内部电路与外界隔离开来。1mm厚的PVC塑料、ABS塑料及聚酯材料可以抵挡8kV的静电电压。但实际的介质不可能没有间隙和接缝，所以对于材料的间隙距离和材料本身的蠕变要慎重对待。

下面是一些可能采取的措施：

•内部电路要避开接缝、通风口和安装孔等一些平时用户可以接触到的部位来进行安装，避开的距离要达到20mm；

•如果做不到前一点，可以在接缝处通过开凹槽或槽口的办法来增加接缝处的路径长度；

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Ⅱ. 屏蔽

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Ⅲ. 搭接和接地

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Ⅳ. 电源的防护

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Ⅴ. 其他

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