静电放电发生器 HESD 16C详解

静电放电发生器（又称静电放电抗扰测试仪）是一种性能完全满足IEC61000-4-2标准要求的测试仪。

HESD 16C最大静电电压可达到20kV，足以满足标准中最严格的静电电压要求（第四级空气放电静电电压要求为15kV），适用于未来更多的应用领域和新标准。

因此，静电放电抗扰测试仪可用于大多数电子设备的静电放电测试，并能保证试验的可比性和再现性。

一、主要技术指标

静电放电抗扰度测试仪主要技术指标见表1所示。

                        表1  静电放电抗扰度测试仪主要技术指标

二，仪器放电参数设置方法

图1 静电放电参数设置界面示意图

（1）放电电压设置

图2  输入电压小键盘界面示意图

点按放电电压设置区域（编辑框）可以改变电压，点击编辑框即弹出小键盘框（如图2所示），直接点击数字按钮输入所需放电电压值，电压设定范围0.1～20kV，小数点保留1位。

• IEC1对应2kV，接触与空气模式相同；

• IEC2对应4kV，接触与空气模式相同；

• IEC3对应接触模式6kV，空气模式8kV；

• IEC4对应接触模式8kV，空气模式15kV。

• “+1.0”、“-1.0”按钮用于在编辑框当前数字上加减1kV；

方向按钮用于移动输入光标；

“”按钮用于删除光标所在位置的数字或者小数点；

“”按钮用于确认编辑框中的数值，点按即退出小键盘窗口；

“”按钮用于退出小键盘窗口，编辑框中的数值被放弃。

当仪器处于待放电状态时（即点按“运行”后“运行”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改放电电压，点按编辑框无效。

(1)       放电间隔时间设置

图3 输入放电间隔时间小键盘界面示意图 

点按放电间隔时间设置区域（编辑框）可以改变放电间隔时间，点击编辑框即弹出小键盘框（如图3所示），直接点击数字按钮输入所需放电间隔时间值，放电间隔时间设定范围0.1～100秒，小数点保留1位。

方向按钮用于移动输入光标；

“”按钮用于删除光标所在位置的数字或者小数点；

“”按钮用于确认编辑框中的数值，点按即退出小键盘窗口；

“”按钮用于退出小键盘窗口，编辑框中的数值被放弃。

当仪器处于待放电状态时（即点按“启动”后“启动”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改放电间隔时间，点按无效。

最常用间隔时间为1秒。

另外通过“20pps”按钮可以选择每秒20次放电（即放电间隔时间为0.05秒）方式，用于对初次测试的被测对象的全部可触及部位进行快速扫描放电，以尽快了解到被测对象的敏感部位。

（3）放电次数设置

图4  输入放电次数的小键盘界面示意图 

放电次数是指：指定放电部位，单极性连续放电的次数。

点按放电次数设置区域（编辑框）可以改变放电次数，点击编辑框即弹出小键盘框（如图4所示），直接点击数字按钮输入所需放电次数值，放电次数设定范围1～10000次。

方向按钮用于移动输入光标；

“”按钮用于删除光标所在位置的数字或者小数点；

“”按钮用于确认编辑框中的数值，点按即退出小键盘窗口；

“”按钮用于退出小键盘窗口，编辑框中的数值被放弃。

当仪器处于待放电状态时（即点按“启动”后“启动”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改放电次数，点按无效。

（4）放电触发模式选择

                       图5  触发模式单选控制区域示意图

点按放电触发模式选择区域中的相应按钮，可以选择放电触发模式。

“单次”表示每按一下放电枪的扳机就放电一次；

“连续”表示按下并释放扳机后，仪器进入重复放电状态，放电计开始计数，并对放电进行计数，计数到设定的放电次数后，自动退出放电状态。期间再次按下并释放扳机可以暂停放电，再次按下并释放扳机继续放电，放电次数延续计数。

“20PPS”表示快速扫描模式，操作方法完全同“连续”模式，只是速度快，只计数。

只有在接触放电模式下才可以选择放电触发模式，空气放电模式下依照标准规定的放电方法，只能选择“单次”触发模式。

当仪器处于待放电状态时（即点按“运行”后“运行”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改放电触发模式，点按无效。

（5）正负循环放电的控制

                   图6                                         

正负循环放电是：正负放电极性自动循环交替的放电模式。

例如：正电压，放电5次的状态下，当持续放电5次完成后，退出放电状态。稍等几秒后，仪器自动切换到负电压，并进入待放电状态。当负电压5次放电完成后，自动退出放电状态，等待点击运行按钮，进入下一个放电循环。

放电的正负循环放电控制按钮如图6所示，点按按钮可以改变正负循环放电的状态。

当仪器处于待放电状态时（即点按“运行”后“运行”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改正负循环模式，点按无效。

（6）接触放电与空气放电的选择

                   图7                                                                        图8

• 接触放电是指：对被测设备（简称EUT）可触及的金属或者其它导电部件，用放电枪头直接接触被测设备进行放电的方式。放电时，不应在放电头与接触面间产生火花。

• 空气放电是指：针对被测设备外壳为绝缘体或者部分绝缘体，以及被测设备的插座等，采用球头电极对被测设备外壳的绝缘部分和插座进行放电测试。放电应遵循由远渐近的方法，即在放电头距被测设备表面足够远的距离（一般1mm对应1kV），按下放电枪扳机不放，使放电头以垂直试品表面的角度渐渐靠近被试品，直至产生放电（即出现放电火花），此时应迅速释放扳机并向后撤放电枪，此即为完成一次空气放电。有些被测对象绝缘性能良好，即使放电头直接接触到其表面也不会产生放电。

• 对于绝缘表面，可以在两次放电之间用放电刷进行一次残存电荷的泄放。此操作或不为部分行业标准所接受，以行业标准规定为准。

• 空气放电模式下，只能选“单次”触发模式。

• 当仪器处于待放电状态时（即点按“运行”后“运行”按钮变为“停止”按钮时），不可以修改放电次数，点按无效。

三、放电枪

放电枪的外形见图9所示。

图9 放电枪

图中各部分功能如下：

(1) 放电电极

放电电极有两个。一个为圆锥形，另一个为球形。前者用于接触放电试验，后者用于空气放电试验。根据试验要求的不同，用户可自行更换使用。注意圆锥体电极不可撞击及防止摔落，以免损伤尖端。同时也要注意勿划伤手。

(2) 放电枪接地端子

(3) 放电枪扳机

1. 放电枪扳机的操作与触发模式有关，首先要进入待放电状态（即点按“运行”后“运行”按钮变为“停止”按钮时）。

2. 对于单次触发来说，要扣一次扳机，放一次电。

3. 对于连续、20pps二种触发模式来说，只要扣一下扳机，主机显示屏上放电计数开始计数，进入放电状态，放电便一直进行，计数框对放电计数，直到达到预定放电次数退出待放电状态。

4. 对于“连续”模式放电速率由放电间隔时间来控制。对于20pps模式，放电速率固定为每秒20次。

5. 空气放电模式下，触发模式固定为单次。操作时，在放电枪距离试品足够远（确保不会产生放电）的情况下按下扳机不放。此时枪头已带高压电，慢慢靠近试品直至产生放电。产生放电后，应立即放开扳机，切断高压通道，避免多次放电。

(4) 高压复合电缆

用来将直流高压电源的输出电压连接到放电枪中。放电枪的控制线，也复合在这根电缆中。

(5) 高压插头

用于连接主机及放电枪，开机前应插好高压插头，否则高压电源无法开启。插高压插头时应仔细使插头上的销孔对准插座内的销子，而后轻轻的推压盖将插头推入，最后旋紧插头压盖。切不可硬插，以免损坏插针。切勿用力推拉高压电缆，应手握压盖进行插拔操作。

(6) 接地线夹

便于夹住参考接地板或试品的接地端子。

(7) 接地线

用于连接放电枪与参考接地板或试品的接地端子，形成放电回路。

(8) 放电枪安装把

用于把放电枪安装于放电枪架（选配）上。

(9) 阻容套件盖

旋下阻容套件盖可方便更换阻容套件。注意：安装好阻容套件后应旋紧阻容套件盖。

 (10)   指示灯

 灯显示绿色时表示高压插头已连接好。灯不亮表示高压插头未插好，应关机重新插好高压插头。当放电瞬间灯闪显红色，指示已完成一次放电。

四、试验步骤

• 1、插好放电枪插头；

• 2、插好仪器电源插头；

• 3、打开静电放电发生器电源，待仪器启动进入操作窗口；

• 4、按照试验配置要求连接放电枪接地回线；

• 5、开启试品电源并进入正常工作状态；

• 6、设定放电电压；

• 7、设定放电间隔时间（；

• 8、设定放电次数；

• 9、设定放电模式；

• 10、设定放电触发模式；

• 11、选择是否要正负循环测试；

• 12、点按“运行”按钮进入待放电状态，此时“运行”按钮改变为“停止”按钮；

• 13、放电枪头对准放电部位，扣一次扳机就进入放电状态，此时技术框变为红底色。中间扣一次扳机就退出放电状态，在一次扣扳机则又进入放电状态。

• 14、每放电一次计数框计数加1，直至到设定的放电次数退出放电和待放电状态。此时“停止”按钮又变回“运行”按钮。中间可以点按“停止”按钮直接退出放电和待放电状态。

• 15、如果处于正负循环放电模式下，在放电到设定次数后退出放电状态后，等待约3秒钟，放电发生器自动切换放电极性并进入待放电状态。只有点按“停止”按钮才能退出。