靜電放電發生器

人體對物體或兩個物體之間產生的靜電,可能引起電氣,電子設備的電路發生故障,甚至被損壞。所以,模擬靜電放電的測試在全世界范圍內廣泛地應用。靜電放電發生器 (ESD Generator) 或叫靜電放電模擬器(ESD Simulator),俗稱靜電放電槍(ESD gun)是電磁兼容測量與試驗中靜電放電抗擾度(ESD immunity)試驗中的重要設備。目的是為了檢驗電子設備受到外來靜電放電時能否正常工作,是國際電工委員會標準IEC61000-4-2 

Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques - Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication,已同名等效轉化為我國標準GB/T 17626.2-2006《電磁兼容試驗和測試技術靜電放電抗擾度試驗》的唯一試驗設備。
靜電放電發生器主要是應用于對系統級電子設備如手機、電腦的抗人體金屬模型靜電放電試驗。包括靜電發生器和靜電放電槍。靜電放電發生器中的靜電發生器的輸出即有正也有負,有的是正負可以轉換,它們的電壓雙極性高精度輸出連續可調。同時適用于更多的應用領域以及未來新標準的要求。所以靜電放電發生器可用于絕大多數電氣與電子設備的靜電放電試驗。
靜電放電發生器完全符合 IEC61000-4-2 和 GB/T17626.2最新標準的要求,在為評定電氣和電子設備經受靜電放電時的性能制定一個共同的準則。具有性能穩定、使用方便等優點,根據試驗要求靈活設定電壓等級,方便客戶選擇。


靜電放電發生器型號

靜電放電發生器根據自身放電電壓不同可分為兩大類:
一類放電電壓為20KV,對應型號有:SKS-0220、SKS-0220G
另一類放電電壓為30KV,對應型號為:SKS-0230、SKS-0230G


靜電放電發生器標準

IEC/EN61000 -4-2 GB/T17626.2 IEC/EN61000-6-1/ -2 IEC/EN61326 IEC61340 ANSI C63.16 ITU -T K20GR1089 -CORE ENV 50141

靜電放電發生器歷史發展

人體模型(HBM) 人體靜電是引起火炸藥和電火工品發生意外爆炸的最主要和最經常的因素,因此國內外對電火工品的防靜電危害要求都是以防人體靜電為主,并建立了人體模型(Human Body Model - HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。人體能貯存一定的電荷,所以人體明顯地存在電容。人體也有電阻,這電阻依賴于人體肌肉的彈性、水份、接觸電阻等因素。大部分研究人員認為電容器串一電阻是較為合理的電氣模型,過去有許多研究試圖確定典型人體的這些參數的適當取值。通常把電容器串聯一電阻作為人體模型。早在1962年,美國國家礦務局測得22人次人體電容范圍為95~398PF,平均電容值為240,100次試驗測得手與手之間的平均電阻為4000Ω。
這些數據為建立了人體模型起了一個好的開端,做過一些修改之后,用在電子工業中建立早期的模擬電路。Kirk等人測得人體電容值的范圍為132-190PF。人體電阻值為87-190Ω。為了求得一致,美國海軍1980年提出了一個電容值為100PF,電阻為1.5kΩ的所謂“標準人體模型”。這一標準得到廣泛采用,但在后來也遇到一些問題。
機器模型(MM) 機器模型因在日本得到廣泛應用,也叫日本模型。與家具模型不同的是它主要由200pf電容串非常低的電阻(<10Ω)代替通常串聯的電阻構成。機器模型的典型代表如帶電絕緣的機器人手臂、車輛、絕緣導體等。機器模型放電的波形與預料的家具模型波形相似,不同的是帶電電容較大。典型的機器模型對小電阻(<10Ω)放電的波形, 峰值電流可達幾百安培,持續時間(決定于放電通路的電感)為幾百納秒。
人體金屬ESD模型(場增強ESD模型)場增強模型或人體金屬模型是用來描述人體通過手握金屬工具如鑷子等的放電模型。由于靜電場集中在工具的最尖處,所以有效放電電阻減小。Hyatt[]等人描述的這種模型電阻為350Ω~500Ω,電容與人體模型的電容相等。由于時間常數正比于電阻,其主要的區別在于這種模型的低電阻引起的放電電流上升和下降時間較快。


靜電放電發生器基本要求

靜電放電發生器的基本要求:
儲能電容 (Cs+Cd): 150 pF ±10%
放電電阻(Rd): 330 歐姆 ±10%
充電電阻(Rc): 50M與100M歐姆之間
輸出電壓:接觸放電8kV(標稱值), 空氣放電15kV(標稱值)
輸出電壓示值的容許偏差:±5%
輸出電壓極性:正和負極性(可切換)
保持時間:至少5s
放電操作方式:單次放電(連續放電之間的時間至少1s),為了探測的目的,發生器能至少20次/秒的重復頻率產生放電。