Одной из наиболее частых причин сбоев в современных электронных системах является электростатический разряд, и для эффективного проведения испытаний важна правильная калибровка электростатического пистолета. Калибровка изделия важна при измерении этого разряда независимо от того, проводит ли лаборатория испытания на соответствие, предварительную оценку соответствия или валидацию продукта. Типичное значение составляет 30 кВ. ESD-пистолет Может обеспечить гораздо более высокую разрядную способность, чем обычный пистолет, и поэтому подходит для стресс-тестирования промышленного оборудования, систем электропитания, осветительных модулей, автомобильной электроники, компонентов аэрокосмической техники и встраиваемых систем высокой мощности. Новичкам в области испытаний на электростатическое разрядное напряжение важно понимать, как проводить калибровку, прежде чем получать надежные и достоверные данные.
Калибровка проводится для того, чтобы убедиться, что форма волны ESD соответствует заданным параметрам IEC 61000-4-2Этот стандарт ISO регламентирует форму, нарастание, пиковый ток и энергию сигнала электростатического разряда. Неправильное получение сигнала на пистолете электростатического разряда может привести к ошибочным выводам инженеров относительно устойчивости и надежности изделия.

Почему калибровка так важна

Идея электростатического пистолета заключается в имитации реальных явлений, происходящих в реальном мире: прикосновения человека к предмету, трения двух предметов друг о друга или возникновения электрического заряда. В случае неправильной калибровки пистолета он может быть подвергнут чрезмерной нагрузке при проверке оценочного устройства. Эти два сценария могут привести к ошибочным результатам.
Перегрузка изделия — это ложная тревога о его устойчивости к электростатическому разряду. Перегрузка может привести к разрушениям, которых не наблюдается в реальных условиях. Калибровка гарантирует, что форма сигнала, напряжение пробоя и энергия разряда электростатического разряда будут такими же, как при многократных испытаниях на любом уровне выходного сигнала. Точность калибровки становится всё более важной для 30-киловольтного электростатического разрядника, поскольку её изменение может привести к значительному изменению пикового тока или времени нарастания.
При тестировании одного и того же оборудования в нескольких лабораториях необходимо получить схожие результаты в схожих условиях. Такие производители, как LISUN предлагаем программные настройки, такие как встроенные проверки калибровки и аксессуары, призванные помочь новичкам обеспечить стабильный уровень производительности без глубоких технических навыков.

Понимание ключевых параметров калибровки

Импульс электростатического разряда имеет ряд характерных характеристик, все эти параметры проверяются с помощью процесса калибровки.
Пиковый ток
Повышение напряжения приводит к увеличению пиковых токов, особенно в пистолете ESD на 30 кВ.
Время нарастания
Продолжительность времени, в течение которого пульс достигает 10–90 процентов от своего максимального значения.
Ширина импульса
Длительность разрядного тока выше некоторого уровня.
Точность повторения
Гарантирует, что многократные разряды при одинаковом напряжении создают схожие формы волн.
Переключение полярности
Гарантирует, что многократные разряды одного и того же напряжения приведут к появлению схожих форм волн.
Точность напряжения
Проверяет, достиг ли дисплей прибора желаемого уровня напряжения.
Откалиброванный пистолет ESD может гарантировать, что все эти характеристики не выйдут за пределы допусков, указанных в IEC 61000-4-2.
Таблица: Типичные допуски калибровки IEC для пистолетов ESD

Эти значения являются универсальными критериями, требуемыми в профессиональных лабораториях ЭМС, и они очень близки к LISUN оборудования и других поставщиков, изготовивших соответствующее оборудование.

Оборудование, необходимое для калибровки

Процесс калибровки электростатического пистолета требует специального испытательного оборудования. Новичкам необходимо иметь качественные измерительные приборы.
• Аттенюаторы для защиты осциллографа от сильного тока
• Стабильное механическое позиционирующее калибровочное приспособление.
• Заземленная опорная пластина
• Коаксиальные кабели с низким уровнем шума
Стандартные текущие целевые значения используются для того, чтобы убедиться, что измерение формы волны соответствует характеру разряда.

Рисунок: Пистолет ESD

Шаги калибровки пистолета ESD 30 кВ

Это может быть автоматизированная калибровка, хотя новички также могут пройти систематическую процедуру.
1. Подготовьте тестовую среду
Калибровка должна проводиться в регулируемых условиях. Характер разряда зависит от температуры и влажности, и оба эти параметра должны быть постоянными. На поверхностях не должно быть пыли и влаги. Заземляющая пластина должна быть чистой и надёжно заземлённой.
2. Подсоедините пистолет к калибровочной мишени.
Разрядный наконечник должен плотно прилегать к калибровочной мишени. Свободный контакт или несоосность изменяют форму сигнала. Новичкам следует убедиться, что мишень надёжно закреплена на осциллографе с помощью аттенюаторов.
3. Выберите напряжение и полярность.
Новичкам рекомендуется сначала обучиться работе со средним диапазоном напряжения, например, 5 кВ, а затем экспериментировать с более высокими значениями напряжения, используя электростатический пистолет на 30 кВ. Необходимо проводить испытания как положительной, так и отрицательной полярности.
4. Вызовите разряд
Следует использовать регулируемый поток разрядов. Каждый разряд регистрируется осциллографом. Для обеспечения согласованности начинающим необходимо регистрировать не менее пяти импульсов на каждом уровне напряжения.
5. Оцените форму волны
Форма сигнала была наложена на критерий допуска IEC на осциллографе. Отклонения могут быть обусловлены необходимостью настройки, чисткой наконечника или заменой повреждённых внутренних деталей.
6. Отрегулируйте и повторите тестирование.
Если результаты измерений выходят за пределы допустимого диапазона, необходимо внести некоторые изменения. Некоторые пистолеты ESD оснащены внутренними калибровочными винтами или программным обеспечением для коррекции. Испытание следует повторять до достижения допустимых значений формы сигнала.
7. Документируйте результаты калибровки.
Все измерения следует регистрировать для дальнейшего использования. Чтобы гарантировать соблюдение условий калибровки согласно ISO/IEC 17025, лаборатории часто требуют ведения журналов.
8. Соображения безопасности
Калибровка электростатического пистолета небезопасна. Он должен быть надёжно изолирован, заземлён и должен быть обучен работе с ним. Не допускайте контакта рук с наконечником разрядника. Когда пистолет не используется, его следует хранить в безопасном месте. Ожидается, что начинающие работники будут находиться под наблюдением во время калибровки, прежде чем позволять проводить её без присмотра.

Преимущества регулярной калибровки

Регулярная калибровка повышает точность результатов испытаний, а тесты на устойчивость должны отражать реальное поведение в реальных условиях. Регулярная калибровка также продлевает срок службы электростатического пистолета, особенно высоковольтного. Лаборатории, проводящие испытания LISUNСистемы на базе ИС также часто оснащены автоматическими напоминаниями о калибровке и удобными интерфейсами, которые позволяют системам оставаться точными без необходимости вмешательства специалиста.

Заключение

Калибровка электростатического пистолета крайне важна как для новичков, так и для опытных инженеров при проведении испытаний на устойчивость электронных изделий. Ещё более точная калибровка необходима при использовании высоковольтных моделей, таких как Пистолет ESD 30 кВ, который имеет более высокую энергию разряда, а также вариации формы сигнала. Начинающие могут добиться контролируемой и воспроизводимой калибровки с помощью хороших инструментов, контролируемой испытательной среды и чёткого представления о параметрах, которые следует использовать при калибровке. Калибровка также улучшает результаты испытаний и помогает оценить, отражают ли испытания на устойчивость реальные электростатические явления в мире. Благодаря оборудованию, поставляемому такими авторитетными производителями, как LISUN, процесс калибровки становится доступным, последовательным и очень эффективным в любой из лабораторий.