本文主要内容

➤ IEC 61000-4-2 标准背景介绍

➤ IEC 61000-4-2 实验室配置介绍

➤ IEC标准的接触放电和空气放电

➤ 如何进行接触放电和空气放电测试

从1996年1月1号开始，出口到欧洲的电子产品开始面临一些关于瞬态能量兼容性标准的问题。国际电子委员会，一个国际性的组织，致力于推动关于在电力和电子领域，发展形成瞬态能量兼容性的测试标准，以此来规范进入欧盟产品的最低要求。最终此基本兼容性性测试成为大家都熟知的IEC 801-X 系列，后来又慢慢地演变为IEC 61000-4-X系列。

其中瞬态过压兼容测试相关最为典型的有以下几种：

IEC 61000-4-2 — GB/T 17626.2-1998静电放电抗干扰度试验

IEC 61000-4-4 — GB/T 17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

IEC 61000-4-5 — GB/T 17626.5浪涌（冲击）抗扰度试验

对于电子产品来说，电磁兼容的相关要求是必备的，而ESD兼容性相关测试又是其尤为重要的一环。今天我们就来和大家一起聊聊ESD标准相关的议题。

01.IEC静电实验室配置介绍

IEC 61000-4-2 实验室配置图

IEC 61000-4-2实验室配置如上图所示。标准规定了正负极性的空气和接触放电。所有人体可以接近的点位及表面都应该测试。标准定义了4个测试级别以及提供了第5个开放级别测试级别如表所示。按产品行业标准或制造商自定义各自所需的测试级别。测试时需要包含所有正常工作模式且待测设备需要保持持续的工作状态。如果待测设备是电池供电或非接地设备需要在每次静电或浪涌之后进行放电。因为设备是浮地的，浪涌产生的电荷只能通过空气或者地平面的等效电容进行消散。这样的过程会持续一段时间并且待测设备会在这种环境下保持很长一段时间，使得后续的测试无法进行或处于不确定的测试级别。待测设备可以手动地通过一个470kohm的电阻对地放电。

02.空气放电和接触放电

空气放电头

接触放电头

静电枪的圆头专门用于空气放电测试。试验时应以平稳的速度慢慢靠近待测设备测试点，直到出现静电火花为止，通常这个动作在正负极性都需要重复至少10次

静电枪的尖头专门用于接触放电测试。试验时应当把静电枪紧紧接触待测设备并保持不动，放电次数在正负极性上至少重复10次

03.如何进行静电放电测试

我们以手机开机状态下的ESD测试为例，让大家了解一下具体的操作流程。

施加空气放电于 “开机”模式下的手机

▶ 确保手机在测试前一切功能正常

▶ 打开手机，处于开机状态

▶ 把手机放置在绝缘衬垫上

▶ 使用带圆头的静电枪慢慢靠近测试点并释放电荷，注意圆头不要触碰到测试点

▶ 移开静电枪

▶ 用串联2个470kohm的放电线去触碰待测设备的接地端

▶ 确认手机功能是否正常

▶ 检查手机系统功能是否正常

▶ 检查手机硬件功能是否正常

▶ 测试需要在正负极性上重复10次操作

▶ 重复上述过程于每一个测试点

施加接触放电于 “开机”模式下的手机

确保手机在测试前一切功能正常

打开手机，处于开机状态

把手机放置在绝缘衬垫上

使用带尖头的静电枪固定在测试点并释放电荷

移开静电枪

用串联2个470kohm的放电线去触碰待测设备的接地端

确认手机功能是否正常

检查手机系统功能是否正常

检查手机硬件功能是否正常

测试需要在正负极性上重复10次操作

重复上述过程于每一个测试点

04.总结

IEC 61000-4-2 标准设法解决在电子系统中一种最常见形式的瞬态能量：静电放电（ESD）。ESD起因于接触或者分开的两种非导电体之间建立了电荷转移的关系。当带电人体去接近另一个低电势的物体时，能量会以静电放电的形式释放。

IEC标准定义了对通过直接传导或空间辐射到电子设备中ESD抗损要求。直接传导包括任何终端用户可以接触到的点，比如I/O口，开关，键盘，屏幕和外壳。辐射传导起因于系统外部的两个物体之间的放电。

因为人体是最常见的一种静电放电源，所以IEC标准定义的测试环境配置是模拟人体所产生的静电放电事件。正如人体放电模型，是最恶劣的ESD应力的的有效代表。电子设备的放电途径有接触放电和空气放电两种。接触放电需要优先选择，另外当接触放电不能施加的时候需要考虑空气放电。

| 本文转载自公众号《Semtech电路保护》