目录
1 .导言
2.适用产品范围
3.标准目的
4.试验等级
4.1 空气放电的最高电压为何定在15kV
1 .导言
电磁兼容设计的知识储备之一便是EMC相关标准,标准中的测试系统标准更是基础中的基础,深度理解,对产品的EMC设计有很好的帮助。以下对最新静电放电抗扰度试验国家标准GB/T 17626.2-2018《电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》开始深度解读:
2.适用产品范围
GB/T 17626的本部分规定了电气和电子设备遭受直接来自操作者及其操作者对邻近物体的静电放电时的抗扰度要求和试验方法,还规定了不同环境和安装条件下试验等级的范围和试验程序。
首先测试对象是电气和电子设备:
电气设备:是指应用电工技术制造的设备,主要基于电磁感应原理和电学特性来工作。它们通常具有较大的功率和电流处理能力。
电子设备:则是利用电子技术制造的设备,如集成电路,半导体器件等,其工作原理更多地依赖于电子元器件的物理特性和微电子学原理来实现复杂的功能。
电气设备常见与电力系统中的发电、输电、配电等环节,电子设备则主要用于信息的处理和控制。
在市电供电产品中很难将电气设备与电子设备完全分隔开来,也没必要。而低电压电池供电的产品通常是电子设备。
需要理解的是,电气和电子设备基本涵盖了我们所熟知的所有用电产品。也就是说该标准基本适用于我们常见的所有用产品。
3.标准目的
本部分的目的在于建立通用的和可重现的基准,以评估电气和电子设备遭受静电放电时的性能。此外,它还包括从人体到靠近关键设备的物体之间可能发生的静电放电。
很多人研发人员经常会遇到这样的情况,业务同事问:我们的产品不通过静电放电抗扰度测试还出了合格报告的吗?怎么在用户端那里还会出现被静电打坏的产品?本部分的目的就完美回答了这个问题,静电抗扰度试验标准只是为了建立一个通用的可重现的基准:也就是同一个产品按照标准的要求,不同的人和不同的实验室测试的结果基本是一致。很难做到完全一致,因为测试环境和测试过程中的状态不可能完全一致,特别是一些产品刚好处于临界状态时,会出现公司内部测试合格,但客户实验室测试不合格。若遇到这种情况,就需要在公司内部将测试等级提高,增加设计裕量。而实际用户端情况变化端多,人体带的静电电压往往会比测试电压高很多,特别是在冬天的时候。所以实际用户的使用情况与实验室的测试条件差异是相当大的,静电抗扰度测试只是从一定程度上体现了产品的抗静电能力,但并不能保证通过静电测试后的产品在实际使用过程中就一定不会被静电损坏。
本部分不对特殊设备和系统的试验进行规定。其主要目的是为所有有关专业标准化技术委员会提供一个通用的基本准则。特殊设备和系统需要参考相应的产品标准或系统标准。该标准并没有对特殊设备和系统做明确的说明,通常这种产品都有自己的产品标准。
静电放电抗扰度试验是一份静电测试方法的标准,因此并没有对产品的适用试验等级做规范性的说明。规范性的说明需要查看产品标准或者行业标准。
4.试验等级
如下图,是大家熟知的静电放电试验等级表:里面有接触放电和空气放电的等级规定。下面来教大家这个表该如何使用:
如下是GB 4343.2家用及类似用途电器的静电放电抗扰度试验等级及其一些测试方法要求。因此需要结合GB4343.2的条款和GB/T 17626.2两份标准一起来确定测试细节。
需要注意的是,对于空气放电试验,试验应按表1规定的试验等级逐级实施,直至达到规定的试验等级。对于接触放电试验,除非产品委员会有不同的规定,按照规定的试验等级实施。
例如产品空气放电试验等级是8kV,那么需要对测试点从2kV开始测试,4kV,最后测试到8kV为止。2kV,4kV,8kV产品都需要满足标准的性能要求。而接触放电测试就不需要从低电压往上测试。这是因为空气放电干扰是以感应为主,虽然说电压越高感应干扰越大,但有些产品在低压的时候反而会出问题,比如高的干扰触发了保护功能,在功能上是合格的,但低电压刚好处于临界状态,时而触发时而不触发。因此需要从低往高一一都测试完。
X等级也有相似的道理,可以是任意值,但高于15kV的话,你要能有相应的设备完成测试,并且是可重复性一致的测试。这个X通常是一些企业标准要求。
比如某产品标准要求接触放电是6kV,企业标准的制定会比产品标准要求高一些。高太多,产品可靠性肯定好,但会在一定程度上导致产品成本增加,降低产品竞争力。因此企业标准可以不定8kV,而定一个7kV,便是X等级。
4.1 空气放电的最高电压为何定在15kV
从标准的附录A资料可知,这个值是通过大量的数据验证得到的。图中的曲线表示,由大气的相对湿度决定不同纤维的充电电压值。合成物在湿度较低的冬天会充电至15kV左右。充电过程的变化有多种可能性,一种常见的情况是某操作者在地毯上面走动,每走一步将其身体上的电子传给化纤织物或从化纤物上获得电子,操作都的衣服与其座椅之间的摩擦也会产生电荷的交换。操作者的身体可能被直接充电或静电感应,在后者的情况下,除非操作者是充分通地的,否则即使导电的地毯也不会对其提供任何保护。
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