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靜電放電發(fā)生器 HESD 16C詳解

靜電放電發(fā)生器(又稱靜電放電抗擾測試儀)是一種性能完全滿足IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)要求的測試儀。

HESD 16C最大靜電電壓可達(dá)到20kV,足以滿足標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)格的靜電電壓要求(第四級空氣放電靜電電壓要求為15kV),適用于未來更多的應(yīng)用領(lǐng)域和新標(biāo)準(zhǔn)。

因此,靜電放電抗擾測試儀可用于大多數(shù)電子設(shè)備的靜電放電測試,并能保證試驗(yàn)的可比性和再現(xiàn)性。

HESD 16C.jpg 

一、主要技術(shù)指標(biāo)

靜電放電抗擾度測試儀主要技術(shù)指標(biāo)見表1所示。

輸出電壓

0.1~20.0kV  ±5%(內(nèi)置IEC四級放電標(biāo)準(zhǔn))

電壓極性

正、負(fù)或者正負(fù)交替。

放電電流上升時(shí)間

0.7~1ns

觸發(fā)模式

SINGLE

單次

COUNT

按設(shè)定的放電次數(shù)放電

20pps

20次/秒

放電模式

接觸或空氣

放電間隔

0.1~100s(當(dāng)20pps模式下,放電間隔為0.05s)

放電次數(shù)

1~10000

放電電容

150pF(特殊要求可定制)

放電電阻

330Ω(特殊要求可定制)

放電電極

圓錐形接觸放電電極及球形空氣放電電極

使用環(huán)境

溫度:10℃~35℃    相對濕度:30%~60%

電源

單相AC85~265V,50/60Hz

外形尺寸(mm)

主機(jī)370×290×180(D×W×H)

重量

約6kg

                        表1  靜電放電抗擾度測試儀主要技術(shù)指標(biāo)



 

二,儀器放電參數(shù)設(shè)置方法

 1.png

圖1 靜電放電參數(shù)設(shè)置界面示意圖


(1)放電電壓設(shè)置

 

2.png

圖2  輸入電壓小鍵盤界面示意圖


點(diǎn)按放電電壓設(shè)置區(qū)域(編輯框)可以改變電壓,點(diǎn)擊編輯框即彈出小鍵盤框(如圖2所示),直接點(diǎn)擊數(shù)字按鈕輸入所需放電電壓值,電壓設(shè)定范圍0.1~20kV,小數(shù)點(diǎn)保留1位。

  • IEC1對應(yīng)2kV,接觸與空氣模式相同;

  • IEC2對應(yīng)4kV,接觸與空氣模式相同;

  • IEC3對應(yīng)接觸模式6kV,空氣模式8kV;

  • IEC4對應(yīng)接觸模式8kV,空氣模式15kV。

  • “+1.0”、“-1.0”按鈕用于在編輯框當(dāng)前數(shù)字上加減1kV;


方向按鈕用于移動輸入光標(biāo);

3.png”按鈕用于刪除光標(biāo)所在位置的數(shù)字或者小數(shù)點(diǎn);

4.png”按鈕用于確認(rèn)編輯框中的數(shù)值,點(diǎn)按即退出小鍵盤窗口;

5.png”按鈕用于退出小鍵盤窗口,編輯框中的數(shù)值被放棄。

當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“運(yùn)行”后“運(yùn)行”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改放電電壓,點(diǎn)按編輯框無效。

 

 

(1)       放電間隔時(shí)間設(shè)置

6.png

圖3 輸入放電間隔時(shí)間小鍵盤界面示意圖 


點(diǎn)按放電間隔時(shí)間設(shè)置區(qū)域(編輯框)可以改變放電間隔時(shí)間,點(diǎn)擊編輯框即彈出小鍵盤框(如圖3所示),直接點(diǎn)擊數(shù)字按鈕輸入所需放電間隔時(shí)間值,放電間隔時(shí)間設(shè)定范圍0.1~100秒,小數(shù)點(diǎn)保留1位。

方向按鈕用于移動輸入光標(biāo);

7.png”按鈕用于刪除光標(biāo)所在位置的數(shù)字或者小數(shù)點(diǎn);

8.png”按鈕用于確認(rèn)編輯框中的數(shù)值,點(diǎn)按即退出小鍵盤窗口;

9.png”按鈕用于退出小鍵盤窗口,編輯框中的數(shù)值被放棄。

當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“啟動”后“啟動”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改放電間隔時(shí)間,點(diǎn)按無效。

最常用間隔時(shí)間為1秒。

另外通過“20pps”按鈕可以選擇每秒20次放電(即放電間隔時(shí)間為0.05秒)方式,用于對初次測試的被測對象的全部可觸及部位進(jìn)行快速掃描放電,以盡快了解到被測對象的敏感部位。


(3)放電次數(shù)設(shè)置

10.png

圖4  輸入放電次數(shù)的小鍵盤界面示意圖 


放電次數(shù)是指:指定放電部位,單極性連續(xù)放電的次數(shù)。

點(diǎn)按放電次數(shù)設(shè)置區(qū)域(編輯框)可以改變放電次數(shù),點(diǎn)擊編輯框即彈出小鍵盤框(如圖4所示),直接點(diǎn)擊數(shù)字按鈕輸入所需放電次數(shù)值,放電次數(shù)設(shè)定范圍1~10000次。

方向按鈕用于移動輸入光標(biāo);

11.png”按鈕用于刪除光標(biāo)所在位置的數(shù)字或者小數(shù)點(diǎn);

4.png”按鈕用于確認(rèn)編輯框中的數(shù)值,點(diǎn)按即退出小鍵盤窗口;

12.png”按鈕用于退出小鍵盤窗口,編輯框中的數(shù)值被放棄。

當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“啟動”后“啟動”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改放電次數(shù),點(diǎn)按無效。

 

(4)放電觸發(fā)模式選擇

13.png

                       圖5  觸發(fā)模式單選控制區(qū)域示意圖

 

點(diǎn)按放電觸發(fā)模式選擇區(qū)域中的相應(yīng)按鈕,可以選擇放電觸發(fā)模式。

“單次”表示每按一下放電槍的扳機(jī)就放電一次;

“連續(xù)”表示按下并釋放扳機(jī)后,儀器進(jìn)入重復(fù)放電狀態(tài),放電計(jì)開始計(jì)數(shù),并對放電進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)到設(shè)定的放電次數(shù)后,自動退出放電狀態(tài)。期間再次按下并釋放扳機(jī)可以暫停放電,再次按下并釋放扳機(jī)繼續(xù)放電,放電次數(shù)延續(xù)計(jì)數(shù)。

“20PPS”表示快速掃描模式,操作方法完全同“連續(xù)”模式,只是速度快,只計(jì)數(shù)。

只有在接觸放電模式下才可以選擇放電觸發(fā)模式,空氣放電模式下依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的放電方法,只能選擇“單次”觸發(fā)模式。

當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“運(yùn)行”后“運(yùn)行”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改放電觸發(fā)模式,點(diǎn)按無效。

 

(5)正負(fù)循環(huán)放電的控制

14.png                                 

                   圖6                                         

正負(fù)循環(huán)放電是:正負(fù)放電極性自動循環(huán)交替的放電模式。

例如:正電壓,放電5次的狀態(tài)下,當(dāng)持續(xù)放電5次完成后,退出放電狀態(tài)。稍等幾秒后,儀器自動切換到負(fù)電壓,并進(jìn)入待放電狀態(tài)。當(dāng)負(fù)電壓5次放電完成后,自動退出放電狀態(tài),等待點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕,進(jìn)入下一個(gè)放電循環(huán)。

放電的正負(fù)循環(huán)放電控制按鈕如圖6所示,點(diǎn)按按鈕可以改變正負(fù)循環(huán)放電的狀態(tài)。

當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“運(yùn)行”后“運(yùn)行”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改正負(fù)循環(huán)模式,點(diǎn)按無效。

(6)接觸放電與空氣放電的選擇

15.png                               16.png  

                   圖7                                                                        圖8

  • 接觸放電是指:對被測設(shè)備(簡稱EUT)可觸及的金屬或者其它導(dǎo)電部件,用放電槍頭直接接觸被測設(shè)備進(jìn)行放電的方式。放電時(shí),不應(yīng)在放電頭與接觸面間產(chǎn)生火花。

  • 空氣放電是指:針對被測設(shè)備外殼為絕緣體或者部分絕緣體,以及被測設(shè)備的插座等,采用球頭電極對被測設(shè)備外殼的絕緣部分和插座進(jìn)行放電測試。放電應(yīng)遵循由遠(yuǎn)漸近的方法,即在放電頭距被測設(shè)備表面足夠遠(yuǎn)的距離(一般1mm對應(yīng)1kV),按下放電槍扳機(jī)不放,使放電頭以垂直試品表面的角度漸漸靠近被試品,直至產(chǎn)生放電(即出現(xiàn)放電火花),此時(shí)應(yīng)迅速釋放扳機(jī)并向后撤放電槍,此即為完成一次空氣放電。有些被測對象絕緣性能良好,即使放電頭直接接觸到其表面也不會產(chǎn)生放電。

  • 對于絕緣表面,可以在兩次放電之間用放電刷進(jìn)行一次殘存電荷的泄放。此操作或不為部分行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所接受,以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為準(zhǔn)。

  • 空氣放電模式下,只能選“單次”觸發(fā)模式。

  • 當(dāng)儀器處于待放電狀態(tài)時(shí)(即點(diǎn)按“運(yùn)行”后“運(yùn)行”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí)),不可以修改放電次數(shù),點(diǎn)按無效。


 

三、放電槍

放電槍的外形見圖9所示。

17.jpg


圖9 放電槍

 

圖中各部分功能如下:

(1) 放電電極

放電電極有兩個(gè)。一個(gè)為圓錐形,另一個(gè)為球形。前者用于接觸放電試驗(yàn),后者用于空氣放電試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)要求的不同,用戶可自行更換使用。注意圓錐體電極不可撞擊及防止摔落,以免損傷尖端。同時(shí)也要注意勿劃傷手。

(2) 放電槍接地端子

(3) 放電槍扳機(jī)

  1. 放電槍扳機(jī)的操作與觸發(fā)模式有關(guān),首先要進(jìn)入待放電狀態(tài)(即點(diǎn)按“運(yùn)行”后“運(yùn)行”按鈕變?yōu)椤巴V埂卑粹o時(shí))。

  2. 對于單次觸發(fā)來說,要扣一次扳機(jī),放一次電。

  3. 對于連續(xù)、20pps二種觸發(fā)模式來說,只要扣一下扳機(jī),主機(jī)顯示屏上放電計(jì)數(shù)開始計(jì)數(shù),進(jìn)入放電狀態(tài),放電便一直進(jìn)行,計(jì)數(shù)框?qū)Ψ烹娪?jì)數(shù),直到達(dá)到預(yù)定放電次數(shù)退出待放電狀態(tài)。

  4. 對于“連續(xù)”模式放電速率由放電間隔時(shí)間來控制。對于20pps模式,放電速率固定為每秒20次。

  5. 空氣放電模式下,觸發(fā)模式固定為單次。操作時(shí),在放電槍距離試品足夠遠(yuǎn)(確保不會產(chǎn)生放電)的情況下按下扳機(jī)不放。此時(shí)槍頭已帶高壓電,慢慢靠近試品直至產(chǎn)生放電。產(chǎn)生放電后,應(yīng)立即放開扳機(jī),切斷高壓通道,避免多次放電。

(4) 高壓復(fù)合電纜

用來將直流高壓電源的輸出電壓連接到放電槍中。放電槍的控制線,也復(fù)合在這根電纜中。

(5) 高壓插頭

用于連接主機(jī)及放電槍,開機(jī)前應(yīng)插好高壓插頭,否則高壓電源無法開啟。插高壓插頭時(shí)應(yīng)仔細(xì)使插頭上的銷孔對準(zhǔn)插座內(nèi)的銷子,而后輕輕的推壓蓋將插頭推入,最后旋緊插頭壓蓋。切不可硬插,以免損壞插針。切勿用力推拉高壓電纜,應(yīng)手握壓蓋進(jìn)行插拔操作。

(6) 接地線夾

便于夾住參考接地板或試品的接地端子。

(7) 接地線

用于連接放電槍與參考接地板或試品的接地端子,形成放電回路。

(8) 放電槍安裝把

用于把放電槍安裝于放電槍架(選配)上。

(9) 阻容套件蓋

旋下阻容套件蓋可方便更換阻容套件。注意:安裝好阻容套件后應(yīng)旋緊阻容套件蓋。

 (10)   指示燈

 燈顯示綠色時(shí)表示高壓插頭已連接好。燈不亮表示高壓插頭未插好,應(yīng)關(guān)機(jī)重新插好高壓插頭。當(dāng)放電瞬間燈閃顯紅色,指示已完成一次放電。


四、試驗(yàn)步驟

  • 1、插好放電槍插頭;

  • 2、插好儀器電源插頭;

  • 3、打開靜電放電發(fā)生器電源,待儀器啟動進(jìn)入操作窗口;

  • 4、按照試驗(yàn)配置要求連接放電槍接地回線;

  • 5、開啟試品電源并進(jìn)入正常工作狀態(tài);

  • 6、設(shè)定放電電壓;

  • 7、設(shè)定放電間隔時(shí)間(;

  • 8、設(shè)定放電次數(shù);

  • 9、設(shè)定放電模式;

  • 10、設(shè)定放電觸發(fā)模式;

  • 11、選擇是否要正負(fù)循環(huán)測試;

  • 12、點(diǎn)按“運(yùn)行”按鈕進(jìn)入待放電狀態(tài),此時(shí)“運(yùn)行”按鈕改變?yōu)椤巴V埂卑粹o;

  • 13、放電槍頭對準(zhǔn)放電部位,扣一次扳機(jī)就進(jìn)入放電狀態(tài),此時(shí)技術(shù)框變?yōu)榧t底色。中間扣一次扳機(jī)就退出放電狀態(tài),在一次扣扳機(jī)則又進(jìn)入放電狀態(tài)。

  • 14、每放電一次計(jì)數(shù)框計(jì)數(shù)加1,直至到設(shè)定的放電次數(shù)退出放電和待放電狀態(tài)。此時(shí)“停止”按鈕又變回“運(yùn)行”按鈕。中間可以點(diǎn)按“停止”按鈕直接退出放電和待放電狀態(tài)。

  • 15、如果處于正負(fù)循環(huán)放電模式下,在放電到設(shè)定次數(shù)后退出放電狀態(tài)后,等待約3秒鐘,放電發(fā)生器自動切換放電極性并進(jìn)入待放電狀態(tài)。只有點(diǎn)按“停止”按鈕才能退出。


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