⚡ 静电放电(ESD)抗扰度——接触放电至8 kV,空气放电至15 kV

电子与电磁兼容 PN-EN 61000-4-2:

三句话速览

用储能电容150 pF、放电电阻330 Ω的发生器对受试设备施加静电放电,接触放电电压至8 kV,空气放电至15 kV,每个点至少放电10次,间隔约1 s。该检测依据 PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03;认可范围中的标识与卡片上的标识——两种不同形式:现行版本的卡片为“PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03”(带IEC成分),而认可范围引用的是前一版“PN-EN 61000-4-2:2011”——不带IEC。范围数据库中“PN-EN IEC 61000-4-2”形式的引用一条也没有(2026年9月22日测量;不带PN前缀的“EN IEC 61000-4-2:2025”记录有一个实验室——AB 053,2026年9月23日核查),因此标准字段采用不带IEC的形式;否则尽管有25个实验室具备此方法,本条目下的实验室列表也会是空的。整个程序共 8 个步骤(合计约 0 分钟);主要用于:投放欧盟市场的电气和电子设备的抗扰度试验(EMC指令)、评价用户可接触的接口和外壳的抗扰度、台式设备和落地式设备的试验。

要点速览

  • 标准: PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03
  • 类别: 电子与电磁兼容
  • 操作步骤数: 8
  • 各步骤合计时间: 0 分钟
  • 认可范围中的标识与卡片上的标识——两种不同形式: 现行版本的卡片为“PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03”(带IEC成分),而认可范围引用的是前一版“PN-EN 61000-4-2:2011”——不带IEC。范围数据库中“PN-EN IEC 61000-4-2”形式的引用一条也没有(2026年9月22日测量;不带PN前缀的“EN IEC 61000-4-2:2025”记录有一个实验室——AB 053,2026年9月23日核查),因此标准字段采用不带IEC的形式;否则尽管有25个实验室具备此方法,本条目下的实验室列表也会是空的
  • 列表会显示多少实验室——以及为何多于拥有本部分的实验室: 前缀“PN-EN 61000-4-2”也涵盖本系列编号开头相同的其他部分:-20、-21、-27、-29。按前缀:26个实验室的61条记录;仅4-2部分涉及25个实验室的31条记录(编号后带冒号的记录),按带编号边界的所有形式计——27个实验室的38条
  • 等级——接触放电: 1级:2 kV,2级:4 kV,3级:6 kV,4级:8 kV;特殊等级“x”

概述

本标准涉及电气和电子设备在遭受静电放电时的抗扰度要求和试验方法——直接来自操作人员的放电,以及人员对邻近物体的放电。此外,它规定了与不同环境和安装条件相关的试验等级范围,并确立了试验程序。

规定了两种方法:接触放电和空气放电。由于方法本身的差异,两种方法的试验电压不同,且无意暗示试验严酷程度等同。接触放电的等级为2、4、6和8 kV,空气放电为2、4、8和15 kV;“x”为开放等级,必须在设备的技术要求中规定。标准说明,有合成材料且电压为15 kV的环境,可以用4级试验(即8 kV、30 A)恰当地模拟。

放电仅施加于正常使用时操作人员可接触的点和表面,以及用户进行维护所涉及的点。除非产品要求另有规定,不允许对仅为维修目的才可接触的点放电。ESD试验与电快速瞬变脉冲群抗扰度试验和浪涌抗扰度试验一起,属于波兰EMC实验室认可试验的基本项目。

标准状态:现行版本为PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03。较早的PN-EN 61000-4-2:2011版已被撤销并由本版取代,部分实验室的认可范围仍引用该版。下文描述对应于可预览的国际版IEC 61000-4-2:2008的内容,以及为2011年波兰版编写的教学材料。

键值以冒号结尾(2026年9月23日)。“实验室”标签页按记录的开头检索,而“PN-EN 61000-4-2”也是4-20、4-21、4-27、4-28和4-29部分——本系列其他标准——编号的开头。不加冒号时,该标签页显示26个实验室的61条记录,其中30条涉及上述部分。使用键值“PN-EN 61000-4-2:”时,显示25个实验室的31条记录——仅本标准。标签页之外还有2个实验室:一个的编号位于字段中间、在其他标准之后(AB 022),另一个的记录没有PN前缀(AB 053)。

方法原理

静电放电发生器将电荷储存在电容为150 pF ± 10 %的电容器中,并通过330 Ω ± 10 %的电阻向受试设备放电。在接触法中,电极尖端在放电开关动作之前接触设备,电流脉冲的第一峰值与电压成正比——2 kV时7.5 A,4 kV时15.0 A,6 kV时22.5 A,8 kV时30.0 A——上升时间为0.7 ns至1 ns。在空气法中,放电开关保持闭合,圆形尖端尽快接近设备,直至火花跳过。试验电压从最小值增加到所选等级,以确定出现功能异常的阈值。设备按台式或落地式进行试验,配有耦合板:尺寸为1.6 m × 0.8 m的水平耦合板和垂直耦合板。

应用领域

关键参数

参数数值
认可范围中的标识与卡片上的标识——两种不同形式现行版本的卡片为“PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03”(带IEC成分),而认可范围引用的是前一版“PN-EN 61000-4-2:2011”——不带IEC。范围数据库中“PN-EN IEC 61000-4-2”形式的引用一条也没有(2026年9月22日测量;不带PN前缀的“EN IEC 61000-4-2:2025”记录有一个实验室——AB 053,2026年9月23日核查),因此标准字段采用不带IEC的形式;否则尽管有25个实验室具备此方法,本条目下的实验室列表也会是空的
列表会显示多少实验室——以及为何多于拥有本部分的实验室前缀“PN-EN 61000-4-2”也涵盖本系列编号开头相同的其他部分:-20、-21、-27、-29。按前缀:26个实验室的61条记录;仅4-2部分涉及25个实验室的31条记录(编号后带冒号的记录),按带编号边界的所有形式计——27个实验室的38条
等级——接触放电1级:2 kV,2级:4 kV,3级:6 kV,4级:8 kV;特殊等级“x”
等级——空气放电1级:2 kV,2级:4 kV,3级:8 kV,4级:15 kV;特殊等级“x”
发生器电容和电阻储能电容150 pF ± 10 %,放电电阻330 Ω ± 10 %,充电电阻50–100 MΩ
放电电流第一峰值±10 %:2 kV时7.5 A,4 kV时15.0 A,6 kV时22.5 A,8 kV时30.0 A
上升时间使用放电开关时0.7 ns至1 ns;30 ns和60 ns时的电流容差±30 %
放电次数对所选点至少10次单次放电,极性对应最敏感的极性
放电间隔初始值1 s;需要确定功能异常时采用更长间隔
发生器输出电压接触放电标称至8 kV,空气放电至15 kV;指示容差±5 %,两种极性,保持时间至少5 s
放电回路电缆通常2 m,受试设备较高时允许至3 m;放电时距受试设备至少0.2 m

标准

标准编号
PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03
标准名称(波兰语)
Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 4-2: Metody badań i pomiarów — Badanie odporności na wyładowania elektrostatyczne
标准名称(英语)
Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge immunity test

分步操作程序

  1. 试验计划

    确定受试设备按台式还是落地式处理,选择试验等级,并指明将施加放电的点。

  2. 搭建试验台

    对台式设备放置1.6 m × 0.8 m的水平耦合板,与其边缘保持最小0.1 m的距离;设备较大时增加第二块相同的板,两板之间仅通过接地的带电阻电缆连接。落地式设备置于接地参考平面之上。

  3. 检查发生器

    使用将用于试验的同一根放电回路电缆,校验标准表2中的波形参数:电流第一峰值、0.7–1 ns的上升时间以及30 ns和60 ns时的电流。

  4. 选择放电点

    放电仅施加于正常使用时操作人员可接触、且属于用户维护范围的点和表面。排除仅在制造商维护或维修时才可接触的点,以及固定安装后无法接触的点。可通过每秒20次或更高频率的探测性试验预先选出放电点。

  5. 逐级提高电压

    将试验电压从最小值提高到所选等级,以确定功能异常阈值。最终等级不应超过产品技术要求中的数值,以免损坏受试设备。

  6. 接触放电

    发生器垂直于被放电表面握持。电极尖端必须在放电开关动作之前接触设备。导电底材上的涂漆表面:如制造商未声明涂层为绝缘层,用尖头刺穿涂层与底材接触。

  7. 空气放电

    制造商声明为绝缘的表面仅用空气放电试验。在不造成机械损伤的前提下,尽快使圆形尖端接近,直至接触受试设备。

    ⏱ 时间: 间隔约1 s

  8. 放电次数和评定

    对每个所选点至少施加10次单次放电,极性对应最敏感的极性,放电回路电缆距受试设备至少0.2 m。按产品要求中的性能判据评定设备运行情况并编写报告。

所需设备与仪器

设备示例参考价格
静电放电发生器充电电阻、储能电容、分布电容、放电电阻、电压指示器、放电开关、可更换电极头、放电回路电缆和电源模块—
放电电极头尖头用于接触放电,圆头用于空气放电—
水平耦合板(HCP)尺寸为1.6 m × 0.8 m的金属板,置于桌上;设备较大时增加第二块相同的板—
垂直耦合板(VCP)用于受试设备附近的间接放电—
接地参考平面(GRP)用于落地式设备—
带泄放电阻的电缆将耦合板连接到参考地;也用于在两次放电之间对受试设备放电—
波形校验装置使用试验所用的放电回路电缆校验标准表2中的参数—

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03 — 《Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge immunity test》。

该方法的原理是什么?

静电放电发生器将电荷储存在电容为150 pF ± 10 %的电容器中,并通过330 Ω ± 10 %的电阻向受试设备放电。在接触法中,电极尖端在放电开关动作之前接触设备,电流脉冲的第一峰值与电压成正比——2 kV时7.

测量范围和准确度是多少?

认可范围中的标识与卡片上的标识——两种不同形式:现行版本的卡片为“PN-EN IEC 61000-4-2:2026-03”(带IEC成分),而认可范围引用的是前一版“PN-EN 61000-4-2:2011”——不带IEC。范围数据库中“PN-EN IEC 61000-4-2”形式的引用一条也没有(2026年9月22日测量;不带PN前缀的“EN IEC 61000-4-2:2025”记录有一个实验室——AB 053,2026年9月23日核查),因此标准字段采用不带IEC的形式;否则尽管有25个实验室具备此方法,本条目下的实验室列表也会是空的;列表会显示多少实验室——以及为何多于拥有本部分的实验室:前缀“PN-EN 61000-4-2”也涵盖本系列编号开头相同的其他部分:-20、-21、-27、-29。按前缀:26个实验室的61条记录;仅4-2部分涉及25个实验室的31条记录(编号后带冒号的记录),按带编号边界的所有形式计——27个实验室的38条;等级——接触放电:1级:2 kV,2级:4 kV,3级:6 kV,4级:8 kV;特殊等级“x”;等级——空气放电:1级:2 kV,2级:4 kV,3级:8 kV,4级:15 kV;特殊等级“x”。

完成检测需要多长时间?

各步骤所列时间合计约为 0 分钟。整个程序共 8 个步骤。

需要哪些设备?

静电放电发生器、放电电极头、水平耦合板(HCP)、垂直耦合板(VCP)、接地参考平面(GRP)、带泄放电阻的电缆、波形校验装置。

该检测用于哪些场景?

投放欧盟市场的电气和电子设备的抗扰度试验(EMC指令);评价用户可接触的接口和外壳的抗扰度;台式设备和落地式设备的试验;通过逐步提高电压确定功能异常阈值;EMC实验室的认可试验,也包括铁路和工业产品。

需要采取哪些安全防护措施?

发生器电极上电压高达15 kV——工作时不要触摸尖端,更换尖端前先对系统放电;放电回路电缆必须充分绝缘,使放电电流除经电缆两端外不流过操作人员或导电表面;超过产品要求的等级时有损坏受试设备的风险——逐级提高电压并设上限;用尖头刺穿漆层——保护眼睛防碎屑;试验期间对市电供电设备作业——防触电措施,试验台急停开关。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 61000-4-2:。

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