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标准编号 | GB/T 17626.2-2018 (GB/T17626.2-2018) | 中文名称 | 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 | 英文名称 | Electromagnetic compatibility -- Testing and measurement techniques -- Electrostatic discharge immunity test | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | L06 | 国际标准分类 | 33.100.20 | 字数估计 | 51,591 | 发布日期 | 2018-06-07 | 实施日期 | 2019-01-01 | 旧标准 (被替代) | GB/T 17626.2-2006 | 起草单位 | 上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海市计量测试技术研究院、上海电器科学研究院、北京东方计量测试研究所、陆军工程大学、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司 | 归口单位 | 全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC 246) | 标准依据 | 国家标准公告2018年第9号 | 提出机构 | 全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC 246) | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 17626.2-2018
Electromagnetic compatibility--Testing and measurement techniques--Electrostatic discharge immunity test
ICS 33.100.20
L06
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17626.2-2006
电磁兼容 试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
test,IDT]
2018-06-07发布
2019-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 概述 3
5 试验等级 3
6 试验发生器 4
6.1 概述 4
6.2 静电放电发生器的特性 5
6.3 ESD布置的验证 7
7 试验布置 8
7.1 试验设备 8
7.2 实验室试验的布置 8
7.3 安装后试验的布置 12
8 试验程序 14
8.1 实验室的参考条件 14
8.2 受试设备的考核 14
8.3 试验的实施 14
9 试验结果的评价 16
10 试验报告 17
附录A(资料性附录) 说明 18
附录B(规范性附录) 电流测量系统的校准和放电电流测量 22
附录C(资料性附录) 满足附件B要求的校准靶实例 27
附录D(资料性附录) 人体金属放电和静电放电发生器产生的辐射场 32
附录E(资料性附录) 测量不确定度(MU)的考虑 40
附录F(资料性附录) 试验结果的变化和调整策略 46
参考文献 47
前言
GB/T 17626《电磁兼容 试验和测量技术》目前包括以下部分:
---GB/T 17626.1-2006 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论;
---GB/T 17626.3-2016 电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验;
---GB/T 17626.4-2018 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验;
---GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验;
---GB/T 17626.6-2017 电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度;
---GB/T 17626.7-2008 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和
测量仪器导则;
---GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验;
---GB/T 17626.9-2011 电磁兼容试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验;
---GB/T 17626.10-2017 电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验;
---GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
试验;
---GB/T 17626.12-2013 电磁兼容试验和测量技术 振铃波抗扰度试验;
---GB/T 17626.13-2006 电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的
低频抗扰度试验;
---GB/T 17626.14-2005 电磁兼容试验和测量技术 电压波动抗扰度试验;
---GB/T 17626.15-2011 电磁兼容 试验和测量技术 闪烁仪 功能和设计规范;
---GB/T 17626.16-2007 电磁兼容试验和测量技术 0Hz~150kHz共模传导骚扰抗扰度
试验;
---GB/T 17626.17-2005 电磁兼容试验和测量技术 直流电源输入端口纹波抗扰度试验;
---GB/T 17626.18-2016 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验;
---GB/T 17626.20-2014 电磁兼容 试验和测量技术 横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰
度试验;
---GB/T 17626.21-2014 电磁兼容 试验和测量技术 混波室试验方法;
---GB/T 17626.22-2017 电磁兼容 试验和测量技术 全电波暗室中的辐射发射和抗扰度
测量;
---GB/T 17626.24-2012 电磁兼容 试验和测量技术 HEMP传导骚扰保护装置的试验
方法;
---GB/T 17626.27-2006 电磁兼容试验和测量技术 三相电压不平衡抗扰度试验;
---GB/T 17626.28-2006 电磁兼容试验和测量技术 工频频率变化抗扰度试验;
---GB/T 17626.29-2006 电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和
电压变化的抗扰度试验;
---GB/T 17626.30-2012 电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法;
---GB/T 17626.34-2012 电磁兼容 试验和测量技术 主电源每相电流大于16A的设备的
电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验。
本部分为GB/T 17626的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 17626.2-2006《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》。
与GB/T 17626.2-2006相比,主要技术变化如下:
---范围中增加了校准程序和测量不确定度;
---增加了术语:校准、符合性测试、上升时间、验证;
---第5章试验等级描述进行了修改;
---试验发生器中增加了充电开关;
---修改了静电放电发生器简图;
---增加了静电放电发生器的特性(见6.2);
---增加了ESD布置的验证(见6.3);
---增加了A.8(见附录A);
---修改了附录B为电流测量系统的校准和放电电流测量;
---增加了附录C,满足附录B要求的电流靶实例;
---增加了附录D,人的金属放电和静电放电发生器产生的辐射场;
---增加了附录E,测量不确定度(MU)的考虑;
---增加了附录F,试验结果的变化和调整策略。
本部分使用翻译法等同采用IEC 61000-4-2:2008《电磁兼容(EMC) 第4-2部分:试验和测量技术
静电放电抗扰度试验》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 2421-2008 电工电子产品环境试验 第1部分:总则(IEC 60068-1:1988,IDT)。
本部分做了下列编辑性修改:
---为与现有标准系列一致,本部分名称改为《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度
试验》。
本部分由全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC246)提出并归口。
本部分起草单位:上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海市计量测试技术研究院、上海电器科
学研究院、北京东方计量测试研究所、陆军工程大学、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司。
本部分主要起草人:王英、俞磊、龚增、宋江伟、季启政、刘志宏、胡小锋、原青云、张翼翔、翁海丰、
杨锴。
本部分所代替标准的历次版本的发布情况为:
---GB/T 17626.2-2006。
电磁兼容试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
1 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。
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。
本部分的规定包括:
---放电电流的典型波形;
---试验等级的范围;
---试验设备;
---试验配置;
---试验程序;
---校准程序;
---测量不确定度。
本部分对“实验室”试验和“设备安装完成后的试验”提出了技术要求。
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。有关专业标准化技术委员会(或设备的使用者和制造者)负责选择试验和确定
试验条件的严酷等级。
为了不妨碍协调和标准化的任务,极力建议有关专业标准化技术委员会或用户和制造商考虑(在其
未来的工作或原标准的修改中)采用本部分中规定的相关抗扰度试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4365-2003 电工术语 电磁兼容[IEC 60050(161):1990,IDT]
guidance)
3 术语和定义
GB/T 4365-2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了
GB/T 4365-2003中的一些术语和定义。
3.1
空气放电方法 airdischargemethod
将试验发生器的充电电极靠近受试设备直至接触到受试设备的一种试验方法。
3.2
抗静电材料 antistaticmaterial
在同种材料或与其他类似材料相互摩擦或分离时,具有产生电荷量最小特性的材料。
3.3
校准 calibration
参照标准,在规定的条件下,建立标示值和按参考标准的测量结果之间关系的一组操作。
注1:该术语用于“不确定度”方法。
注2:原则上,标示值与测量结果之间的关系可以用校准图表示。
[GB/T 2900.77-2008,定义311-01-09]
3.4
符合性测试 conformancetest
测试一个代表性的样品来确认设计和制造的设备是否满足此标准的要求。
3.5
试验发生器的电极保持与受试设备的接触并由发生器内的放电开关激励放电的一种试验方法。
3.6
耦合板 couplingplane
一块金属片或金属板,对其放电用来模拟对受试设备附近物体的静电放电。
HCP为水平耦合板;VCP为垂直耦合板。
3.7
装置、设备和系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。
注:“降低”一词可用于暂时失效或永久失效。
[GB/T 4365-2003,定义161-01-19]
3.8
直接放电 directapplication
直接对受试设备实施放电。
3.9
设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的
能力。
[GB/T 4365-2003,定义161-01-07]
3.10
具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。
[GB/T 4365-2003,定义161-01-22]
3.11
静电放电发生器中的电容器,用以代表人体充电至试验电压值时的电容量。
注:它可以是分立元件或分布电容。
3.12
EUT equipmentundertest
受试设备。
3.13
一块导电平面,其电位用作公共参考电位。
[GB/T 4365-2003,定义151-04-36]
3.14
保持时间 holdingtime
放电之前,由于泄漏而使试验电压下降不大于10%的时间间隔。
3.15
装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
[GB/T 4365-2003,定义161-01-20]
3.16
间接放电 indirectapplication
对受试设备附近的耦合板实施放电,以模拟人员对受试设备附近的物体的放电。
3.17
上升时间 risetime
脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的10%上升到90%所经历的时间。
[GB/T 4365-2003,定义161-02-05]
3.18
验证 verification
用于检查测试设备系统(比如,试验发生器和互连电缆),以证明测试系统正常工作的一整套操作。
注1:验证的方法可能与校准方法不同。
注2:出于本基础电磁兼容标准的目的,本定义不同于IEV311-01-13中给出的定义。
4 概述
本部分所涉及的是处于静电放电环境中和安装条件下的装置、系统、子系统和外部设备,例如,低相
对湿度,使用低导电率(人造纤维)地毯、乙烯基服装等,这种情况存在于同电气和电子设备有关标准的
分类规定中(详细情况参见附录A的A.1)。
5 试验等级
表1给出静电放电试验时,试验等级的优先选择范围。
接触放电是优先选择的试验方法,空气放电则用在不能使用接触放电的场合中。表1中给出了每
种试验方法的电压。由于试验方法不同,每种方法的电压不同,这并不表示两种试验方法的严酷程度
相同。
有关可能影响对人体带电电压电平的各种参数的详细情况参见附录A的A.2。附录A的A.4还
包括一些与环境安装等级有关的试验等级的实例。
对于空气放电试验,试验应按照表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。
附录A中A.3、A.4和A.5中提供了更详细的信息。
表1 试验等级
接触放电 空气放电
等级
试验电压
kV
等级
试验电压
kV
1 2 1 2
2 4 2 4
3 6 3 8
4 8 4 15
×a 特定 ×a 特定
a “×”可以是高于、低于或在其他等级之间的任何等级。该等级应在专用设备的规范中加以规定,如果规定了高
于表格中的电压,则可能需要专用的试验设备。
6 试验发生器
6.1 概述
试验发生器的主要部分包括:
---充电电阻Rc;
---储能电容器Cs;
---分布电容Cd;
---放电电阻Rd;
---电压指示器;
---放电开关;
---充电开关;
---可更换的放电电极头(见图3);
---放电回路电缆;
---电源装置。
图1表示静电放电发生器的简图,未提供详细的结构图。
注1:图中Cd是存在于发生器和周围之间的分布电容。
注2:Cd+Cs的典型值为150pF。
注3:Rd的典型值为330Ω。
图1 静电放电发生器简图
当按照附录B程序评估时,发生器应满足6.2给出的要求。因此无论是图1的示意图还是参数值
均没有详细规定。
6.2 静电放电发生器的特性
试验发生器应满足表2和表3中的规范。图2给出了表2和表3中规定的理想电流波形和测量
点。应按照附录B中给出的方法证明符合性。
表2 通用规范
参数 数值
输出电压,接触放电模式(见注1) 至少1kV~8kV(标称值)
输出电压,空气放电模式(见注2) 至少2kV~15kV(标称值)(见注3)
输出电压容差 ±5%
输出电压极性 正极性和负极性
保持时间 ≥5s
操作放电方式 单次放电(见注2)
注1:ESD发生器放电电极上测量的开路电压。
注2:仅为了探测的目的,发生器宜能够以至少20次/s的重复频率产生放电。
注3:如果最高测试电压比较低,没有必要使用有15kV空气放电能力的发生器。
表3 接触放电电流波形参数
等级
指示电压
kV
放电的第一个
峰值电流(±15%)
上升时间tr
(±25%)
ns
在30ns时的电流
(±30%)
在60ns时的电流
(±30%)
1 2 7.5 0.8 4 2
2 4 15 0.8 8 4
3 6 22.5 0.8 12 6
4 8 30 0.8 16 8
用于测量30ns和60ns处电流的时间参考点是电流首次达到放电电流第一峰值的10%。
注:上升时间tr为第一个电流峰值的10%到90%的间隔时间。
图2 4kV理想的接触放电电流波形
图2的理想波形方程,I(t),如下所示:
I(t)=
I1
k1×
τ1
1+ tτ1
n×exp
τ2
÷+
I2
k2×
τ3
1+ tτ3
n×exp
τ4
式中:
k1=exp -
τ1
τ2
nτ2
τ1
1/næ
k2=exp -
τ3
τ4
nτ4
τ3
1/næ
τ1=1.1ns;τ2=2ns;τ3=12ns;τ4=37ns
I1=16.6A(在4kV);I2=9.3A(在4kV)
n=1.8
对发生器应采取措施,以防止非期望的脉冲和连续形式的辐射或传导发射,以便使受试设备或辅助
试验设备不受额外的骚扰(参见附录D)。
放电电极应符合图3所示的形状和尺寸。该电极可被绝缘涂层覆盖,只要产生的放电电流波形满
足规范。
单位为毫米
a) 空气放电的放电电极
b) 接触放电的放电电极
图3 ESD发生器放电电极
对空气放电试验方法使用相同发生器,且放电开关一定要闭合。发生器应备有图3a)所示的圆形
头。因为使用同样的ESD发生器,所以没有对空气放电模式有更多的规范要求。
试验发生器中放电回路的电缆长为(2±0.05)m,其构成应使发生器满足波形的要求。放电回路电
缆的长度是从ESD发生器本体至连接点的末端。它应有足够的绝缘以防止在静电放电试验期间放电
电流不通过其端口而流向人员或导电表面。
测试中使用的放电回路电缆应和校准中使用的电缆是相同的或等同的。
若2m长的放电回路电缆不够长(例如较高的受试设备),可以采用不超过3m长的电缆。试验中
使用的电缆应符合波形规范。
6.3 ESD布置的验证
验证的目的是确保ESD试验布置可运行。ESD试验布置包括:
---ESD发生器;
---放电回路电缆;
---470kΩ泄放电阻;
---接地参考平面;
---形成放电路径的所有连接。
图4给出了台式设备ESD测试布置实例,图5给出了落地式设备的实例。
要验证正确的ESD试验布置,一种验证方法是观察在低电压设置时,对耦合板空气放电时产生的
小火花和在高电压设置下的大火花。在此验证之前,要验证接地带的连接和位置。
基本原理:因为来自ESD发生器的波形参数通常不会发生细微变化(例如:波形的上升时间和持续
时间不会漂移),最可能的失效是ESD发生器电压未送至放电电极,或者是电压控制失效。放电路径中
的电缆、电阻或者连接导线的损坏、松脱或缺失,都会导致无法放电。
在试验前,建议先验证ESD试验布置。
7 试验布置
7.1 试验设备
试验布置由试验发生器、受试设备和以下列方式对受试设备直接和间接放电时所需的辅助仪器组成:
a) 对导电表面和对耦合板的接触放电;
b) 在绝缘表面上的空气放电。
试验可分为两种不同的类型:
---在实验室进行的型式(符合性)试验;
---在最终安装条件下对设备进行的安装后试验。
优先选用的试验方法是在实验室内进行的型式试验。
受试设备应根据制造厂家的安装说明书(如果有的话)进行布......
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