Одним из наиболее распространенных инструментов проверки иммунитета является Генератор электростатического разряда, что необходимо для проверки достижимой устойчивости электронных изделий к электростатическому разряду. Хотя инженеры обычно заботятся о точности сигналов, соблюдении требований и процедурах испытаний, безопасность и надлежащий порядок действий остаются важнейшими вопросами. Генераторы электростатического разряда генерируют очень высокие импульсы напряжения, достигающие нескольких десятков киловольт (в зависимости от модели), что означает, что неправильное использование может привести к поломке оборудования, искажению результатов испытаний или поражению оператора электрическим током.
Необходимость проведения надлежащих и безопасных испытаний электростатического разряда на оружии растёт, поскольку изделия становятся всё более чувствительными и содержат большое количество электроники. В профессиональных лабораториях действуют протоколы безопасного обращения, гарантирующие, что все виды разряда проводятся надлежащим образом и безопасно, в полном соответствии с требованиями. IEC 61000-4-2.

Понимание риска, связанного с генераторами электростатических разрядов

Хотя генератор электростатического разряда не использует постоянный электрический ток, как силовое оборудование, его импульс разряда очень мощный и быстрый. Высокое напряжение в сочетании с быстрым нарастанием и резким скачком тока может привести к немедленному повреждению оборудования при неправильном обращении.
К рискам относятся:
• Непреднамеренно причиненный вред здоровью.
• Удар током по пользователю, незаземленный потенциал тела.
• Поломка деликатных элементов испытательной установки.
• Уничтожение семейств полупроводников или плат управления.
• Загрязненные тестовые образцы из-за двойных сбросов.
• При проведении испытаний легковоспламеняющихся веществ существует опасность возникновения пожара.
• Неконтролируемое тестирование электронных изделий приводит к появлению скрытых дефектов в изделиях.
Эти риски ещё больше возрастают при использовании мощных генераторов, таких как 15 кВ, 20 кВ или 30 кВ. Именно поэтому в лабораторных условиях специалисты должны соблюдать строгий набор мер безопасности перед проведением испытаний электростатического разряда.

Подготовка среды перед тестированием

Перед включением генератора электростатического разряда необходимо подготовить испытательную зону. Окружающая среда должна быть непроводящей, сухой и чистой. Металлические ручные инструменты и принадлежности не должны находиться на линии разряда. Известно, что влага также повышает проводимость поверхности и может вызывать случайное искрение.
Тестовая таблица должна быть настроена в соответствии с IEC 61000-4-2, т.е. изолированными, если не указано иное. Не должно быть оборудования с обивкой или поверхностями, являющимися генераторами статического электричества.
Уровень вентиляции должен быть достаточным, поскольку высокочастотные разряды могут привести к минимальному образованию озона. Концентрация озона не очень высокая, но из-за отсутствия надлежащей вентиляции постоянное тестирование может быть некомфортным.

Заземление оператора и личная безопасность

Оператору запрещается находиться на пути разряда. Использование генератора электростатического разряда без соблюдения мер заземления опасно:
• Встаньте на изолирующий коврик.
• Увеличьте скорость, не вступайте в прямой контакт с наземными самолетами.
• При необходимости в лаборатории надевайте обувь, защищающую от электростатического разряда, или заземляющие браслеты.
• Руки также должны быть сухими, чтобы предотвратить изменение проводимости.
• Снимите все металлические предметы, такие как кольца и часы.
Оператору ни при каких обстоятельствах не следует прикасаться к открытым токопроводящим частям проверяемого устройства во время разряда или вскоре после него. Устройство может содержать остаточный заряд после предыдущих разрядов, особенно при испытаниях с использованием высоковольтного электростатического пистолета.
По данным профессиональных лабораторий, генераторы электростатического разряда должны использоваться только квалифицированными сотрудниками. Новые операторы должны пройти контролируемое обучение, чтобы изучить расстояние до дуги, полярность разряда и зоны потенциальной опасности.

Безопасное обращение с генератором электростатических разрядов

Генератор ESD оснащён высоковольтными зарядными системами. Остаточный заряд во внутренней конденсаторной батарее может сохраняться при неправильном обращении. Оператору необходимо выключить прибор и дать ему полностью разрядиться, прежде чем вносить какие-либо изменения в разрядный наконечник или принадлежности.
Безопасное обращение включает в себя:
• Берите пистолет ESD за изолированные места.
• Постоянное прикосновение к наконечнику разрядника.
• Работа обеими руками, если это не предусмотрено конструкцией производителя.
• Направив пистолет на людей.
• Не размахивайте и не вращайте его резко, так как он может случайно коснуться проводящей поверхности.
В случае падения электростатического пистолета его следует проверить и использовать повторно. Небезопасное поведение при разряде может быть вызвано внутренним смещением или повреждением.

Правильное позиционирование во время испытания электростатического разряда

При проведении испытания электростатического разряда (ESD) точность позиционирования является более безопасным и соответствующим требованиям показателем. Оператор должен находиться в устойчивом, удобном положении и держать генератор. Расстояние и угол должны соответствовать плану испытания. Неправильное позиционирование может привести к пропускам зажигания или несоответствию траектории дуги стандарту.
Контактный разряд должен иметь плотный перпендикулярный контакт с контрольной точкой. При нажатии на пистолет под углом разряд может произойти как внутри, так и на неправильной поверхности. Воздушный разряд следует производить осторожно, чтобы избежать образования преддуги, что может привести к некорректным результатам.

Рисунок: Генератор электростатического разряда

Избежание непреднамеренных путей разряда

Неисправность цепи разряда может привести к серьёзным последствиям. Генератор электростатического разряда может создавать непреднамеренные дуги, которые могут:
• Края стола
• Металлические винты
• Открытые экраны кабелей
• Части тела оператора
• Углы плоскости земли
• Тестовые приборы
Любая нежелательная дуга может привести к повреждению, а также сделать результаты недействительными или свести на нет результаты испытания. Оператор должен провести пробный прогон оборудования перед подачей напряжения. Необходимо переместить оборудование таким образом, чтобы единственный возможный разрядный выход был направлен в требуемую точку испытания.

Безопасное обращение с полярностью высокого напряжения

Генератор электростатического разряда обычно имеет возможность выбора положительной и отрицательной полярности. Полупроводниковые приборы склонны к отрицательной полярности, которая создаёт повышенные механические напряжения. Не следует менять полярность, если только пистолет не касается проверяемого устройства. Это может быть опасно, если происходит промежуточный контакт, так как может накопиться слишком много статического электричества, что может привести к возникновению дуги в любой момент.
Кроме того, операторам необходимо проверять индикаторы полярности на дисплее и обеспечивать правильность полярности, предусмотренную планом испытаний. Неправильная интерпретация полярности может привести к повреждению оборудования из-за перенапряжения.

Поддержание целостности оборудования

Физическое состояние генератора также влияет на безопасность. Прохождение планового осмотра позволяет убедиться в следующем:
• Терраса сброса чистая и целая.
• Кабель заземления полностью цел.
• Изоляция рукоятки не имеет трещин.
• Внутренние части не содержат влаги.
• В прошивку внесены исправления безопасности.
• Беспроводные пистолеты ESD имеют стабильное состояние батареи.
LISUN Другие производители рекомендуют планировать интервалы технического обслуживания для обеспечения безопасной эксплуатации. Приборы, не прошедшие внутреннюю самодиагностику, не следует использовать перед обслуживанием.

Предотвращение повреждений проверяемого оборудования и лаборатории

При проведении испытаний электростатического пистолета операторы должны принимать самые серьезные меры предосторожности, чтобы не допустить повреждения проверяемого устройства или окружающего оборудования.
Ключевые практики включают в себя:

• Не использовать напряжение больше необходимого.
• Мощность UT, при необходимости ограниченная цепями ограничения перенапряжения.
• Интервал восстановления между разрядами
• Не допускайте прямого выброса вентиляционных зон без необходимости.
• Защита датчиков, портов и разъемов
Некоторые проверяемые устройства могут сохранять заряд. После успешного прохождения испытаний оператор должен вручную заземлить открытые проводящие поверхности с помощью изолированного заземляющего стержня.

Процедуры безопасности и сброса после испытаний

После завершения испытания генератор электростатического разряда следует отключить и хранить в безопасном месте. Операторы должны убедиться, что устройство полностью разряжено изнутри. Заряженный генератор электростатического разряда не следует хранить, особенно в местах общего проведения испытаний.
Необходимо заземлить все поверхности проверяемого устройства, на которых может накапливаться остаточный заряд. Перед проведением следующего испытания необходимо очистить камеру или лабораторную зону от проводящих предметов и повторно осмотреть.

Заключение

Генератор электростатического разряда Это необходимое устройство для испытания на устойчивость к электростатическому разряду, но при его эксплуатации необходимо соблюдать строгие правила техники безопасности. Подготовка к испытанию, заземление, позиционирование, контроль полярности, восстановление после испытания и т.д. Все эти факторы важны для защиты оператора и тестируемого устройства. Специалисты понимают, что точное испытание электростатического разряда возможно только при строгом соблюдении правил техники безопасности. Регулярные тренировки по обращению с устройством, соблюдение надлежащего контроля окружающей среды и рекомендации проверенных производителей, таких как LISUNлаборатории могут проводить анализ электростатического разряда высокой волатильности надежно, точно и без вреда.