静电放电抗扰度试验整改方法研究与应用

胡德隆 刘桂秋 窦慧 潘勇

山东省产品质量检验研究院 山东济南 250102

静电放电现象是人们生活中经常会发生的一种现象，它是不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移，它产生的电压常常会有几千伏，它放电产生的火花在有爆炸或火灾危险的场所是非常危险的，同时人们在使用仪器设备的过程中，通过静电放电也可能会对仪器设备造成影响，轻则工作不正常重则损坏，所以国家标准里面针对许多产品都有静电放电抗扰度试验的要求，它检验的是电气和电子设备在面对操作者及其操作者对邻近物体的静电放电时，工作正常与否的能力。

1 静电放电抗扰度试验介绍

静电放电抗扰度试验方法标准是GB/T17626.2-2018，它分为两种放电方式：接触放电和空气放电。按耦合方式来分，则分为直接放电和间接放电。接触放电是优先选择的试验方法，针对设备使用过程中能够触碰到的导电部位施加，空气放电则用在不能使用接触放电的场合，比如绝缘外壳的缝隙、显示屏缝隙、按钮、按键、指示灯等。直接放电是对设备直接施加静电放电，间接放电是对水平/垂直耦合板进行放电，来模拟设备邻近物体发生静电放电对它的影响。

对于台式设备，受试设备应放置在离接地参考平面（0.8±0.08）m高的非导电桌子上，对于落地式设备，受试设备用0.05m-0.15m厚的绝缘支撑与接地参考平面隔开，这两类设备的电缆都需要用厚度约为（0.5±0.05）mm厚的绝缘支撑与接地参考平面隔开[1]。

对于不接地设备，试验布置仍按照台式或落地式设备进行布置，不过需要注意的是，由于不接地设备或设备的不接地部件不能自行放电。若在下一个静电放电脉冲施加前电荷未消除，受试设备或受试设备的部件上累积电荷可能使电压为预期试验电压的两倍。因此双重绝缘设备的绝缘体电容经过几次静电放电累积，可能充电至异常高，然后以高能量在绝缘击穿电压处放电。为模拟单次放电，在每次放电之前应消除受试设备上的电荷。

水平/垂直耦合板应通过接电线与接地参考平面相连，靠近接地线的两端接有阻值为470kΩ的电阻，它的作用是防止静电放电发生器对耦合板放电后，施加在耦合板上的电荷即刻消失，增加了静电放电对受试设备的影响。

对于放电点的选择，静电放电只施加在正常使用时人员可接触到的受试设备的点和面，对于一些比较特殊的情况，比如维修或保养的时候才能接触到的点或面，安装后不再能接触的点或面比如底部或靠墙面等，则不需要试验，对于表面涂漆的情况，如果厂家未说明涂漆是绝缘层，则发生器的放电头应穿入漆膜，以便与导电层接触，若声明为绝缘层，则只进行空气放电，不进行接触放电。

2 接地方式介绍

常见的接地方式有三种方式，一种是金属外壳跟大地连接，它的原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源，保护人员和设备的安全，是一种保护接地。

一种是系统里提供稳定基准电位的接地，为配电系统提供一个参考电位并使配电系统正常和安全的运行，为了使配电系统各部分的稳定，要求接地回路的阻抗要尽可能小，这种属于系统接地，它按不同接地方式又分为浮地方式、共地方式、电容接地方式。还可以分为单点接地和多点接地。

另外一种是屏蔽线的屏蔽层接地，屏蔽线是使用金属网编织层把信号线包裹起来的传输线，目的是抑制电磁干扰，属于屏蔽接地，它又分为单端接地和双端接地两种方式，一般来说单端接地主要用于模拟信号，能够避免屏蔽层上的低频电流噪声，防止干扰模拟量设备，双端接地一般用于数字信号或差分信号。

3 接地在静电放电抗扰度试验的应用分析

一个带有扬声器的电子模块，在做静电放电抗扰度试验的过程中，由于它的扬声器表面是绝缘的，因此对它进行空气放电，在施加空气放电的过程中，在扬声器的表面发生了放电现象，分析原因为扬声器表面虽然绝缘，但是后面带有金属外壳，导致放电现象的产生，而发生放电以后，电荷通过扬声器后面的外壳经过电源线进入到电路里面，造成设备工作不正常，整改措施一种是加大绝缘空隙，防止静电的发生，但是这种方案费时费力，不容易实现，另外一种方案为在扬声器后面外壳上引出一根接地线与电路的地相连，起到泄放电荷的作用，降低静电放电的影响，接上接地线再重新施加静电放电，受试设备可以正常工作，表明此种整改方案简单有效，整改后的效果图见图1。

图1 整改后的图片

4 结语

静电放电现象是日常生活中比较常见的一种现象，设备或产品在设计生产过程中需要到考虑静电放电的影响，特别是对于一些带有金属外壳，容易发生静电放电现象的设备，当发生静电放电现象以后，确保产生的电荷不要对设备本身造成影响，用接地的方式对电荷进行泄放，是一种简单、有效的一种方式[2]。