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靜電放電發生器的選用

Selection of the ESD Generator (ESD simulator or ESD gun)

1.概述

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《電磁兼容　試驗和測試技術　靜電放電抗擾度試驗》的唯一的試驗設備。

靜電放電發生器主要由美國、日本和歐洲以及我國少數廠家生產，由于國際標準和國家標準對靜電放電發生器的波形有非常特殊的要求，靜電放電是高電壓快速（上升時間小于1ns=10億分之1秒），因此對設備器件性能要求很高、不但對放電開關、放電電阻、靜電電容性能要求非常高，而且靜電發生器本身的抗靜電放電和電磁干擾技術也要求非常高才能保證其達到標準的要求和穩定可靠地工作，其校正設備也昂貴（僅校正用數字存儲示波器1-2GHz的約40萬－60萬RMB)，國內目前只有技術力量非常雄厚的極少數廠家能生產和校驗，以下將國內外靜電放電發生器的主要性能介紹，由于一個國家只有1－2家生產，在此不提及生產廠家名稱及型號。

3.靜電放電發生器基本性能

國際標準和國家標準對靜電放電發生器基本要求：靜電放電發生器的基本要求

標準中主要規定了靜電放電發生器的基本參數、各試驗等級的電壓和放電電流的波形的要求，主要是放電的第一個峰值電流、放電開關操作時的上升時間、在30ns時的電流和在60ns時的電流4個參數：

等級	指示電壓(kV)	放電的第一個峰值電流(±10%)A	放電開關操作時的上升時間tr (ns)	在30ns時的電流(±30%) A	在60ns時的電流(±30%) A
1 2 3 4	2 4 6 8	7.5 15 22.5 30	0.7-1 0.7-1 0.7-1 0.7-1	4 8 12 16	2 4 6 8

其波形要求如下：

4.不符合標準要求的靜電發生器

目前市場上，也有一些進口的靜電放電發生器達不到國家標準GB17626或國際IEC61000－4-2標準要求。而一般用戶和工程師由于對各種標準和市場上的靜電發生器的性能不可能完全在短時間內全面掌握，在此，我們提醒用戶目前市場上不符合國際IEC61000-4-2和國家標準GB17626要求的靜電發生器。我們根據標準的要求和這些產品詳細的使用說明中了解到這類靜電放電發生器主要有這些問題：

1。靜電放電重復頻率達不到20次/秒。國際國家標準要求靜電放電發生器能以20次/秒的放電以便快速找到對靜電敏感的試驗點進行試驗，EST802靜電放電發生器保證達到20次/秒的要求。

2。接觸放電頭直徑不符合標準要求，標準要求放電電極的直徑為12mm, 長度為50mm,但有的靜電放電電極又小又短。不符合國際IEC61000－4-2或國家標準GB/T 17626.2要求。我們保證EST802靜電放電發生器放電電極直徑和長度完全按標準設計制造。

3. 放電電流波形：在國際和國家標準中規定了靜電放電發生器的放電電流波形基本參數，并要求波形的高頻振蕩小，但目前多數國外的靜電放電發生器放電電流波形中含有頻率很高成份的振蕩波形成份。這些高頻成份會導致放電時對電子設備試驗結果不一致，不能真正模擬實際的人體金屬模型放電。國際上對這一問題多年來進行了大量研究但一直沒有系統的研究和解決，我們在這方面的研究先后得到國家自然科學基金、國防電磁兼容重點實驗室基金等的資助進行了非常深入的研究，所取得的成果得到國際上同行學者的稱贊和認可，國際上最杰出的電磁兼容研究單位美國密蘇里大學電磁兼容實驗室了解到我們的研究成果后多次邀請并資助我們更加深入系統開展了國際合作。最近新的國際新標準草案中對靜電放電發生器增加了新的要求，這種有很多高頻振蕩的靜電放電模擬器不能真正模擬人體靜電放電，不符合未來標準的要求，這些靜電放電放電模擬器對同一電子設備試驗時會有不一致的試驗結果，當您的電子設備能抗擊8kV的真正靜電放電時，用這種波形中含有很多高頻成份的靜電發生器試驗可能2－3kV都通不過，造成您的產品增加了更多的成本，工程技術人員耗費更多的時間。

5.靜電放電發生器輸出電壓的要求

靜電放電發生器的輸出電壓一般都可以從低起調到最高。要求是接觸放電±4kV, 空氣放電±8kV. 歐洲和美國的大多數工業標準也是這樣要求（見下表）

Standard	Applicability	Contact Discharge Test Voltage	Air Discharge Test Voltage
EN 50082-1	Generic Immunity - Residential, Commercial and Light Industrial	N/A	8kV
EN 50082-1 Draft	Draft Generic Immunity - Residential, Commercial and Light Industrial	4kV	8kV
EN 50082-2	Generic Immunity - Industrial Environment	4kV	8kV
EN 50082-2Draft	Generic Immunity - Industrial Environment	4kV	8kV
EN 55104	Immunity for Household Appliances, Tools and Similar Apparatus	4kV	8kV

對于信息設備抗靜電放電干度試驗的標準（SJ20154)要求是3個等級和一個任意等級見下表，接觸放電最高電壓為6kV,空氣放電試驗電壓最高為12kV, 但要求靜電放電發生器的輸出電壓0～±20kV,準確度為5%

IEC61000-4-2和GB17626.2規定要求的最高試驗電壓是接觸放電8kV,空氣放電15kV(不包括開放等級的特殊電壓，見下表）

所以從目前大多數信息設備技術標準要求來看，大多數試驗要求是接觸放電4kV,空氣放電8kv, 對靜電放電發生器的輸出電壓要求為0～±20kv,EST802靜電放電發生器完全滿足這些要求

對于一些特殊的行業如汽車工業、軍工部門則另有要求，如有的要求試驗電壓達到25kv～30kv,甚至100kV（120kV)靜電放電模擬器,這些靜電放電發生器成本較高，使用時也要更注重安全，如果沒有特殊的要求，可以不考慮。

5.保修期

靜電發生器廠家或型號	美國	日本	歐洲	EST802
保修期	1年	1年	1年	3年

6.技術報務和培訓

靜電發生器廠家或型號	美國	日本	歐洲	EST802
技術報務和培訓	無	無	無	免費培訓

7.技術支持和國內快速維修(2-7天）

技術支持主要指提供除產品以外的相關技術，如產品的應用、國際國內目前的標準和未來標準的要求和試驗方法、試驗程序、試驗配置等，一般的電子技術人員是難以在短時間內對其全面了解和熟練掌握，也可能費了很大功夫找到1份過時的標準，或買來靜電發生器后，很可能會遇到以下問題：

試驗等級是如何規定的？對試驗設備有哪些要求？如何配制試驗，試驗程序如何？

為什么要VCP和HVP放電試驗？如何對VCP和HVP如何進行放電試驗？為什么空氣放電用圓形放電頭，而接觸放電要用尖放電頭？什么情況下用直接放電？什么情況下間接放電？對我的電子產品要進行哪幾種靜電放電試驗? 標準中有哪些試驗等級？為什么空氣放電與接觸放電同一試驗等級有的試驗電壓相同，有的試驗電壓不同？對靜電放電試驗發生器有哪些要求？

目前國內外有哪些靜電放電發生器？哪些符合標準要求，而哪些又不符合標準要求？如何校驗靜電放電發生器？要用哪些設備進行校驗？校驗設備的帶寬有何要求？對校驗用的法接第籠有何要求？不用法接第籠是否可以？　對放電回路電纜如何布置？為什么要對放電回路電纜這樣布置？　

實驗室的試驗配置有何要求？　為什么要用接地電阻電纜？對接好電阻電纜有何要求？電阻電纜是用470Ω還是用470kΩ? 是用2個還是3個？　如何配置臺式設備與落地式設備及安裝后的試驗設備？試驗程序如何？對實驗室環境有何要求？如何實施直接放電、間接放電、空氣放電？對試驗結果和試驗報告有何要求？試驗失效是如何分類的？　

現在的國際、國家、行業標準有何不同規定和要求？2000年以后的標準與以前發布的標準有那些新的改進和要求？目前標準存在哪些缺陷？未來標準(200X)又會有哪些新要求和改進？

電子設備通不過靜電試驗時如何找出問題？在那么多的元件和線路中用什么設備找出其問題出在哪？如何提高設備的抗靜電性能？

為使學員培訓結束后能更好的學習和研究相關ESD與EMC技術，免費贈送國際標準、國家標準、軍用標準和行業標準相關的標準和學術論文資料光盤，

.... 等等，無論是理論的還是實際的問題，無論是硬件問題還是軟件問題，無論是試驗配置還是技術等等問題，我們都會隨EST802靜電發生器為您提供快速全面的標準和技術資料、讓您得到的可不僅僅是錢就能買到的靜電儀器，還有國際國內外靜電專家的咨詢和免費的技術培訓以及中國靜電信息網長年免費的《靜電信息》和友誼！

如果您的電子設備不能通過靜電放電試驗，而您又沒有太多的時間去了解標準要求，我們的技術人員可以為您提供靜電放電技術解決方案。實際上我們也為很多用戶有時提供多套技術方案。

快速維修指不管是否在保修期內，國內客戶通常是幾天，有時是當天，我們會以最快的速度給您修好或更換所有EST型號的產品。讓您的工作受到到的影響最小。

靜電發生器廠家或型號	美國	日本	歐洲	EST802
技術支持和快速維修	無	無	無	支持