讨论几个ESD测试问题

wqixiang

引用第5楼chenchen于2007-10-12 16:15发表的“”:
回复三楼:
1. IEC61000-4-2规定的实验等级并不是针对一款产品来定的.----赞同兄台的观点,但这个好象和本次的讨论不太相关.
2. 我不怀疑您的实践经验,只是本人认为,至于选用接触放电还是空气放电的模式,主要是有产品本身来定,这个标准也说的很清楚. 所以您说的用8KV的空气放电通常要比4KV的接触放电要严厉,我无法苟同!
------我没有说8KV空气一定比4KV接触严厉,我是说就我们的产品而言,在我的实践中通常是这样;我这样举例的目的是为了否定4KV接触比8KV空气一定要严厉的这种说法.
3. 8KV接触放电和15KV空气放电是不是同样的干扰水平,标准中都没有明确提到. 我也只是在老钱一本书上看到的.
4. 个人认为,一个人带15KV的静电, 不管是空气放电还是接触放电,他的释放电压应该是一样的.
------我也是这样认为的,正因为这样认为,所以才会对标准产生疑问. 为什么要制定ESD标准?目的应该是使得相应产品具有一定的抗ESD干扰能力,用户在正常使用产品的过程中,不会因为ESD放电对产品的使用产生不可接受的影响,甚至是损坏;我想这一点,应该不会有人反对吧?
现在做这样的假设:标准对某一产品的ESD要求为8KV接触放电和15KV空气放电;如果一个人带15KV的静电,当他接触到产品的塑料部件,产生15KV的空气放电,这个不会有问题;但当他接触到产品的金属部件,产生15KV的接触放电,就可能会产生问题(远远超出了标准规定的8KV).从这个角度看的话,就会觉得8KV的接触和15KV的空气放电的标准规定很奇怪!
这个问题我问过深圳地区一位德高望重的EMC大牛,他也不知道.
恳请各位知道的大大们,为我解答一下,不甚感谢!

chenchen

关于10楼的第四个问题,我还想补充两句.
个人认为,一个人带15KV的静电, 不管是空气放电还是接触放电,他的释放电压应该是一样的. 但是本人同样认为,它释放的能量应该是不一样, 接触放电是通过一个点放电的,而空气放电是通过击穿空气然后耦合到EUT上的, 严格一点来说,空气放电应该是通过一个面来耦合到EUT上,所以二者的能量应该是不一样的。

wqixiang

引用第6楼norman2799于2007-10-12 16:18发表的“”:
应该不能算通过，因为你的产品不全是金属外壳的，
还有空气放电所造成辐射的干扰的量化，也是目前IEC正在讨论的问题，包括静电枪，不同厂家的静电枪对ESD放电电流产生的辐射是否一样，还没有确定，这也是ESD标准的发展方向

早段时间比较忙,现在再来回复norman2799斑竹.
版主认为我1楼第三个问题中提到的样品不能算通过ESD测试,理由是我的产品不全是金属外壳.产品当然不全是金属外壳,不然也不用打空气了.
但如果这样不能算通过的话,会出现一个非常奇怪的现象:
假设我们把那个塑料小孔堵上(取消这个小孔), 我们不再须要对该点进行空气放电;那么,我们的产品就可以通过ESD测试了.但回过头来再看一下,我们产品的ESD性能并没有任何提高(我前面提过,fail的原因是电弧跳到了旁边的USB外壳上,而不是真正打到小孔内). 奇怪的现象出现了:两个ESD性能完全一样的产品,一个ESD 是通过的,而另一个则是不能通过!!!
norman2799版主, 能否就这个问题解释一下?谢谢!

norman2799

你自己不也说了嘛， “fail的原因是电弧跳到了旁边的USB外壳上”，这就是问题啊

wqixiang

引用第8楼jiangweiamo于2007-10-12 18:00发表的“”:
今天这个贴是个好贴！
好久没这么讨论了。
俺也说两句。
1，有接触放电 ，空气放电之说，这些都是订标准的人根据现实中的情况统计研究得出来的。这一点大家不需要较真。
2，针对金属表面，任何一种带电荷的物体靠近时，只会改变金属表面电荷的分布，当足够近的时候，带电体与金属表面之间的压差足以击穿空气时，就会产生火花。如果速度够快的话，在还没击穿的时候就已经接触，这时候带电体的电荷会通金属表面转移。在这一系列过程中，就包含了ESD的三个做法，耦合板放电，空气放电，接触放电。为什么会优先直接放电？在同一带电体靠近时（隐含的意思就是同一电压U），空气放电，直接接触放电两种情况产生的电流会是什么样的呢？
.......

总版主说的很好,让我获益良多!谢谢!
同时版主也说到:'为了能与直接放电处在同一level上，（也可以理解为产生同样的电流），怎么办，必须加大U'.这样的话，产品空气放电的地方能抵御的ESD电压比接触放电的地方就要强很多。但从保护产品的角度看，同一个产品的各个部分应该能抵御同样的放电体（同样电压）才是合理的！为什么要要求产品不能直接放电（比如一些塑料外壳）的地方能抵御ESD的能力比能直接放电的地方（如金属部件）要强的多呢？这样是毫无道理的。比如，塑料外壳部分能抵御8KV ESD，金属部分能抵御4KV ESD，整个产品仍只能算是抵御4KV ESD！既然这样，为什么要要求塑料外壳部分要通过8KV呢？
这正是我发在第10楼的疑问，希望总版主能帮忙解答一下，谢谢！

wqixiang

引用第13楼norman2799于2007-10-23 13:41发表的“”:
你自己不也说了嘛， “fail的原因是电弧跳到了旁边的USB外壳上”，这就是问题啊

我取消那个小孔，不打那里，不就没有电弧跳到USB外壳上了吗？再按照标准的要求，USB外壳已经打过接触放电，不需要再对它打空气放电了；这样，我的产品不就可以通过ESD的测试了嘛！
但关键问题是，它的ESD性能没有任何提高啊！它能防御的外界放电电压还是和原来一样那么多。

norman2799

实际上ESD不会串到USB金属壳上了，这个不算ESD能力提高吗

wqixiang

引用第16楼norman2799于2007-10-23 14:34发表的“”:
实际上ESD不会串到USB金属壳上了，这个不算ESD能力提高吗

版主,那只是在ESD测试时的操作不同而已啊,一个是需要将空气放电的枪头靠到USB port附近,而另一个不需要.
但对于用户在实际使用过程中, 其ESD性能没有任何提高的! 并不会因为有小孔或无小孔, 人的手指就会对USB Port 放电或不放电.

norman2799

呵呵，ESD测试应该模拟实际使用情况，如果像你说的那样，你的测试肯定有问题。肯定需要将空气放电的枪头靠到USB port附近 进行空气放电测试，这个在-4-2标准里说的很详细的

wqixiang

引用第18楼norman2799于2007-10-24 09:48发表的“”:
呵呵，ESD测试应该模拟实际使用情况，如果像你说的那样，你的测试肯定有问题。肯定需要将空气放电的枪头靠到USB port附近 进行空气放电测试，这个在-4-2标准里说的很详细的

有吗？具体在哪里？
我只看到-4-2里有说：
1， 象USB之类的端口，如果外壳是金属的，只对外壳做接触放电，不需要再对里面的pin放电；如果外壳是非金属的，则需要对整个端口做空气放电。我们USB端口外壳是金属的，因此仅需要对此外壳做接触放电就可。
2，-4-2里也说过，做过接触放电的地方不再需要做空气放电。我们的USB接口已经做过接触放电，因此我认为不应该再做空气放电的。

不知道版主为何认定一定要将空气放电枪头靠近USB port附近做空气放电？请版主不吝指出-4-2的相关规定在哪里？不胜感激！