工控文章

引言

在电子产品开发和生产过程中，电磁兼容性（EMC）测试是确保产品质量和可靠性的关键环节。静电放电（ESD）免疫测试作为EMC测试的重要组成部分，用于评估电子产品在遭受静电放电时的抗干扰能力。Noisken静电放电模拟器ESS-B3011A系列是一款高性能、多功能的ESD测试设备，广泛应用于各种电子设备的ESD测试。本文将详细介绍ESS-B3011A系列模拟器的使用指南，帮助用户更好地理解和使用该设备。

一、产品概述

1.1 产品简介

Noisken静电放电模拟器ESS-B3011A系列是一款计算机控制的静电放电发生器，符合IEC 61000-4-2和ISO 10605等国际标准，能够模拟人体或物体在接触或靠近电子设备时产生的静电放电现象。该设备通过连接不同的静电放电枪，可实现多种测试模式，包括接触放电和空气放电，帮助用户全面评估电子产品的ESD抗扰度。

1.2 主要特点

• 高兼容性：支持多种静电放电枪，如GT-30R/GT-30RA、TC-815R、TC-815S等，满足不同测试需求。

• 标准化测试：符合IEC 61000-4-2和ISO 10605等国际标准，确保测试结果的权威性和可比性。

• 操作简便：斜面设计的前面板便于操作，旋钮和开关布局合理，方便用户设置测试条件。

• 多功能测试：提供一键设置IEC标准测试级别、放电检测功能、预检查功能等，支持多种测试模式和触发方式。

• 安全可靠：具备多重安全保护机制，确保测试过程中的设备和人员安全。

二、安全注意事项

2.1 使用者限制

• ESS-B3011A系列模拟器仅限接受过EMC测试培训的专业技术人员使用。

• 未经培训的人员操作该设备可能导致电击、火灾等严重后果。

• 装有电子医疗设备（如心脏起搏器）的人员不得使用该设备或进入测试现场。

2.2 使用环境

• 不得在禁止烟火或有爆炸风险的地方使用ESS-B3011A系列模拟器。

• 确保测试现场通风良好，避免设备长时间在高温、高湿或腐蚀性环境中运行。

2.3 电气安全

• 使用前请检查设备的电源线是否完好无损，接地是否良好。

• 不得随意更换设备的电源插头或使用非标准电源线。

• 在连接或断开设备电缆时，请确保设备处于关闭状态，并断开电源插头。

2.4 操作安全

• 在操作过程中，请勿触摸放电枪的放电尖端。

• 放电枪不得对准人员或易燃物品进行放电测试。

• 在测试过程中，如发现设备异常（如冒烟、异味等），请立即停止测试并断开电源插头，联系专业人员进行检修。

三、产品功能与特点详解

3.1 兼容标准与放电枪

• ESS-B3011A系列模拟器支持多种静电放电枪，每种放电枪都符合特定的国际标准。

• 用户可根据测试需求选择合适的放电枪进行测试。

• GT-30R/GT-30RA放电枪：符合IEC 61000-4-2和ISO 10605标准，适用于大多数ESD测试场景。

• TC-815R/TC-815S放电枪：Noisken现有放电枪，也可用于ESS-B3011A系列模拟器进行测试。

3.2 操作面板与开关

• 显示屏：显示当前测试条件、测试模式和测试结果等信息。

• 旋钮：用于调整测试参数的值。旋转旋钮可改变参数值，按下旋钮可切换当前编辑的数字位。

• 功能开关：包括电源开关、测试模式选择开关、触发方式选择开关等。用户可通过这些开关选择合适的测试模式和触发方式。

3.3 便捷功能

• 一键设置IEC标准测试级别：通过按下【IEC LEVEL】键，用户可快速设置符合IEC 61000-4-2标准的测试电压级别。

• 放电检测功能：在空气放电模式下，设备可检测实际放电情况并通知用户。此功能有助于用户确认放电是否成功发生。

• 预检查功能：在测试前对设备内部高压电源进行预检查，确保设备输出电压正常。此功能有助于减少测试过程中的故障率。

3.4 辐射水平模式

• 额外模式（EXTRA）：降低放电枪产生的辐射噪声，适用于对辐射噪声敏感的测试场景。

• 正常模式（NORMAL）：辐射噪声水平与以往型号相似，适用于一般测试场景。

• 用户可通过操作面板上的【EXTRA / NORMAL】开关切换辐射水平模式。

四、基本测试流程

4.1 连接设备

• 连接交流电源线：将设备随附的交流电源线插入设备后部的AC inlet接口，并将另一端插入带有保护接地端的电源插座。

• 连接放电枪：将放电枪的高压输入连接器与设备上的高压输出连接器对齐并插入，然后顺时针旋转放电枪上的安全环以固定连接器。

4.2 测试规划

• 根据测试需求确定测试模式（接触放电或空气放电）和测试条件（极性、电压、放电间隔和放电次数等）。

• 接触放电测试：使用锥形放电尖端，将放电尖端与被测设备（EUT）的测试点接触进行放电测试。适用于评估EUT外壳或耦合平面的抗ESD能力。

• 空气放电测试：使用圆形放电尖端，将放电枪远离EUT一定距离后迅速靠近并接触EUT进行放电测试。适用于评估EUT绝缘涂层或绝缘外壳的抗ESD能力。

4.3 基本设置

• 设置极性：通过按下操作面板上的【+／−】开关选择输出电压的极性（正极或负极）。

• 设置电压、放电间隔和放电次数：通过按下相应的开关（【VOLTAGE】、【INTERVAL】、【COUNT】）并旋转旋钮来设置这些参数的值。电压设置范围为0.20kV至30.0kV，放电间隔设置范围为0.05秒至99.9秒，放电次数设置范围为1至999次或连续放电。

4.4 执行测试

• 启动测试：按下操作面板上的【START】开关开始测试。设备将输出高压电并等待触发信号进行放电测试。

• 输入触发信号：根据测试模式选择合适的触发方式（枪触发或控制器触发）。在接触放电模式下，按下放电枪上的触发开关进行放电；在空气放电模式下，按下主单元上的【TRIG】开关进行放电。

• 观察测试结果：在测试过程中，观察显示屏上的测试结果和警告灯的状态。如发现异常情况（如放电失败、设备报警等），请立即停止测试并检查设备状态。

4.5 结束测试

• 停止测试：按下操作面板上的【STOP】开关停止测试。设备将关闭高压电源输出并停止放电测试。

• 断开设备连接：在测试结束后，先断开放电枪与被测设备的连接，再断开交流电源线的连接。确保设备处于关闭状态后再进行这些操作。

五、高级功能与设置

5.1 自动识别CR单元与放电杯

• ESS-B3011A系列模拟器具备自动识别CR单元和放电杯类型及其组合是否符合标准的功能。当用户更换CR单元或放电杯后重新启动设备时，设备将自动进行识别并显示合规标准（如IEC 61000-4-2 Ed1.2 & Ed2.0、ISO 10605 2nd Ed.等）。此功能有助于用户确保测试条件的合规性。

5.2 放电检测功能灵敏度设置

• 在空气放电模式下，放电检测功能可能因放电通道的阻抗和被测物体的带电状态等因素而无法检测到放电。此时，用户可通过调整放电检测功能的灵敏度来提高检测成功率。按下【DISCHARGE DETECT】开关并保持一秒钟以上进入灵敏度设置模式，然后通过旋转旋钮选择低（Lo）、中（Mid）或高（Hi）灵敏度级别。

5.3 预检查功能

• 预检查功能用于检查设备内部高压电源的输出电压是否正常。在测试前执行预检查可确保设备处于良好状态，减少测试过程中的故障率。将放电枪放置在绝缘体上并远离设备主体，按下【PRE CHECK】开关显示【Chk Rdy】（检查准备就绪），然后按下【START】开关开始预检查。预检查过程约需20秒，完成后显示屏将显示【Chk +OK –OK】（检查成功）或错误信息。

六、维护与故障排除

6.1 日常维护

• 清洁设备：定期使用干布擦拭设备外壳和操作面板上的灰尘和污垢。避免使用化学清洁剂或溶剂，以免损坏设备表面涂层或标识。

• 检查电源线和连接器：定期检查电源线和连接器是否完好无损，接地是否良好。如发现损坏或松动情况，请及时更换或紧固。

• 存放环境：将设备存放在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，避免设备长时间暴露在高温、高湿或阳光直射的环境中。

6.2 故障排除

• ERROR 1：放电枪互锁错误

• 原因：高压输出连接器上存在互锁信号。

• 解决方法：按下【STOP】开关清除错误，并正确连接放电枪的高压连接器。

• ERROR 3：触发错误

• 原因：触发开关卡在输入位置。

• 解决方法：按下【STOP】开关清除错误，并停止触发开关保持在输入位置的状态。尝试更改触发选择（如从枪触发更改为控制器触发）。

• ERROR 6：高压电源输出错误

• 原因：无法确认高压电源的输出。

• 解决方法：按下【STOP】开关清除错误，并检查设备是否故障。如问题依旧存在，请联系专业人员进行检修。

• ERROR 8：CR单元或放电杯识别错误

• 原因：未连接CR单元或放电杯，或GT-30R/GT-30RA放电枪故障。

• 解决方法：按下【STOP】开关清除错误，并正确连接CR单元和放电杯。如问题依旧存在，请检查CR单元和放电杯是否故障，并联系专业人员进行检修。

七、规格参数

7.1 主要参数

• 输出极性：正极或负极

• 输出电压：0.20kV至30.0kV（最大30.5kV），步进设置根据电压范围不同而有所变化（0.20kV至10.00kV：0.01kV步进；10.0kV至30.0kV：0.1kV步进）

• 重复周期：0.05秒至99.9秒（±10%），可手动设置（0.05秒至9.99秒：0.01秒步进；10.0秒至99.9秒：0.1秒步进）

• 放电次数：1至999次（步进为1），或连续放电设置（通过进一步降低下限[1]来设置，显示为[Cnt]）

• 静电放电模式：接触放电模式或空气放电模式

• 辐射水平模式：额外模式或正常模式

• 触发模式：枪触发或控制器触发

7.2 推荐放电枪

• GT-30R/GT-30RA

• TC-815R

• TC-815S

• TC-815-330/2K

• TC-815S-330/2K

7.3 电气参数

• 充电电阻：10MΩ

• 电源供应：AC100V至AC240V（±10%），50Hz/60Hz

• 功耗：75VA

• 工作温度范围：+15°C至+35°C

• 工作湿度范围：25%RH至75%RH（无凝结）

• 存储温度范围：-10°C至+50°C

• 存储湿度范围：0%RH至85%RH（无凝结）

• 外部尺寸：（宽）270mm x （高）263mm x （深）200mm

• 重量：约4.6kg

八、保修与维护服务

8.1 保修期限

Noisken静电放电模拟器ESS-B3011A系列提供自交付之日起一年的保修服务。在保修期内，如设备出现非人为损坏的故障，Noise Laboratory Co., Ltd.将免费提供维修或更换服务。

8.2 维护服务

Noise Laboratory Co., Ltd.提供专业的技术维护服务，包括故障修复、部件更换和内部调整等。用户可通过联系最近的分销商/代理商或Noise Laboratory技术