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静电放电模拟器的校准 苏省电子产品监督检验所校准实验室 高级工程师 王英 屈仁超 摘要： 文介绍了自行研制的静电放电模拟器的校准装置，从静电放电模拟器校准原 理、校准设备、不确定度分析以及校准数据和波形实例等多方面论证了本校准装置的可靠 性、准确性，并附有实际测试波形。 关键词： 静电放电模拟器 校准装置 不确定度 取样速率 上升时间 1、引言 抗静电测试是电磁兼容测试的一个重要项目。随着电子系统的组成越来越复杂，系统 因静电放电而受到损坏的可能性大大增加，因此电子系统必须实施抗静电测试以检验 抗 静电放电的能力。 用于抗静电放电的设备称为静电放电模拟器，也称作静电放电枪，它模拟自然产生的 静电放电， 电压可以根据需要调节。我们根据 IEC61000-4-2 对静电放电模拟器的校准 要求，研制出一套静电放电模拟器校准装置，对提高静电放电测试的准确性具有重要意义。 2、静电放电模拟器校准原理 2．1 静电放电模拟器的原理 通过人体对设备放电的简单电路模型如图形1 所示。 R 设备 放电枪 C 图1 人体放电模型 人体的带电模型是一个 RC 电路，对一台设备放电相当于电容上带有电荷的RC 电路对设 1 备放电。根据上述原理，人们设计出了静电放电模拟器。 静电放电模拟器的原理图如图 2 所示，它将电容器 C 充上预定的高电压，再通过一电阻 对被测设备进行放电，放电电压通过对电容器上的电压调节，经模拟器放电端子对试验设备 进行不同等级的静电放电试验。静电放电模拟器开始试验前，先用低电压，然后逐渐升高电 压至规定的值，查看设备是否异常，如不异常，则设备满足静电放电测试要求。 放电开关 50~ 100M Ω 330 Ω C 放电端子 直流高压电源 放电回路端子 图2 静电放电模拟器原理图 2.2 静电放电模拟器指标 为了保证静电放电测试的准确性，必须使用满足指标的静电放电模拟器，静电放电模拟 器的技术指标在IEC61000-4-2 中有详细的规定。 图3 静电放电发生器输出电流典型波形 静电放电模拟器的指标分为两大部分。第一部分是静态指标，主要是指静电放电模拟器 产生的实际静电高压 指标值是否一致，IEC61000-4-2 规定的指标见表 1；第二部分是动态 2 指标，它是指静电放电模拟器对标准化电阻负载施行静电放电时产生的静电脉冲波形是否达 到标准规定的指标，其中包括脉冲的上升时间，脉冲的持续时间（50%），流经标准负载的放 电电流的峰值等，具体数据参见表2，图形见图3。 表 1 IEC61000-4-2 规定静电放电模拟器静电电压指标 放电方式 极性 输出电压(kV) 允许偏差 2