一、概(gài)述(shù)
電磁兼容EMC可以分為兩大類,一類是我們熟悉的輻射(shè)騷擾EMI,另一類是電磁敏感(gǎn)度EMS,指電子設備受電磁幹擾(rǎo)敏感程(chéng)度,靜電測試(shì)就屬(shǔ)於EMS測試(shì)項中的一項。本文將對靜電(diàn)測試項目與靜(jìng)電防護做一個簡單的介紹。
二、關於(yú)靜電測試你知道哪些?
1.靜電(diàn)測試的目的
靜電測試是為了看在實際(jì)使用中(zhōng)產生(shēng)的靜電是否會對產品造(zào)成(chéng)損壞或導致產(chǎn)品性能下降,人體靜電是引起靜(jìng)電(diàn)損失和發生意外(wài)爆炸的最主要和最經常的因素,因此國(guó)內外對電子產品的防靜電危害都(dōu)是要求以防人(rén)體靜電為主,並建立了人體模型HBM。
2.通用測試標準(zhǔn)
標準中包含有標準適用的(de)範圍,術語和定義,試驗等級,試驗發生器,試驗配置,試驗程序和試驗結果評價等內容,不同的產品可以參考已有標準(zhǔn)來製定靜電測試計劃(huá)。
3.放(fàng)電(diàn)方式與(yǔ)等級
直接放電:直接對受試設備實施放電,包括接觸放電和(hé)空氣放電;
間(jiān)接放電:對受試設備(bèi)附近的耦合板實(shí)施放電,以模擬人(rén)員對受試設備附近(jìn)的物體的放電。
試驗嚴酷度等級:
實(shí)驗結果分類:
a) 在製造商、委托方或購買方規(guī)定的限值內性能正常
b) 功能或性能暫(zàn)時喪失或(huò)降低,但在騷擾停止後能自行恢複,不需要操作者幹(gàn)預;
c) 功能或性能暫時喪失或降低,但需操作人員幹預才能恢複(fù);
d) 因設備硬件或軟件損壞,或數據丟失而(ér)造成不能恢複(fù)的功能喪失或性能降低。
三、設計中需要考慮哪些(xiē)靜(jìng)電防護措施
1.靜電如何幹擾設備
靜電放電波形如下:
由靜電放電波形可知,靜電放電瞬間具有很強的瞬時電壓與電流,由此會在(zài)空間中激發(fā)瞬態電磁場。由此可知(zhī),靜電主要以兩種方(fāng)式對電路產生影響,一(yī)種(zhǒng)是線束傳導幹(gàn)擾,另一種是空間電磁輻射幹擾。線束傳導幹(gàn)擾指的是靜電能量(瞬時的高電壓與大電(diàn)流)在(zài)線束上傳導,對路徑上的負載器件造成幹擾與損毀(高壓(yā)擊穿);空間輻射幹擾是指靜電放電瞬間產生的強的電磁場能量,在電路環路中感應(yīng)出的電壓與電流,對電(diàn)路係統造成幹擾,影響電路係統的穩(wěn)定性。若以靜電放電上升時間Tr=1ns計算,則靜電電磁場幹擾頻寬為:
靜電(diàn)放電瞬間的(de)過(guò)壓會導致電路器件損壞甚(shèn)至失效,敏感電路在靜電放電瞬間(jiān)受到電磁幹擾可能造成誤動作。
2.靜電防護
為(wéi)了應對可能存在(zài)的靜電問題,在電路(lù)設計初期我們應該充分考(kǎo)慮對電路做靜(jìng)電防護。通常產品的金屬端口(kǒu)引腳電路設計之初需要考慮增加靜電防護管,常用的靜電防護器件有:矽基TVS,高分子聚合物(wù)ESD和壓敏電阻。
3.都做防護了為啥還是有問題?
很多時(shí)候我們在電(diàn)路上以經加了足夠多的靜電防護了,但還是可能遇到無法通過靜電測試的(de)問題。這是因為靜(jìng)電幹擾具有相當程度的複雜性,一方麵(miàn)靜(jìng)電幹擾沒有固定的傳播路徑,我們所(suǒ)做的防護都是預防(fáng)為主,實際靜電幹擾路徑還需要根(gēn)據測試結果進行進一步分析(xī);另(lìng)一方麵,不同器件的抗幹擾能(néng)力不同,有些器件過於敏感,常規的靜電防護方式已經行不通,需(xū)要更進一步的優化(huà),例如屏蔽,引腳濾波以及地隔(gé)離等。