[发明专利]用于具有非金属外壳的无接地设备的静电检测平台

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容抗干扰技术领域，尤其涉及一种用于具有非金属外壳的无接地设备的静电检测平台。 

背景技术

带电的绝缘体本身不会对电子设备产生静电危害，然而静电放电将对电子设备的正常工作产生非常严重的威胁。静电产生过程中的正电荷或负电荷逐渐累积，从而与周围环境产生电位差，电荷经由放电路径而产生在不同电位之间的转移即为静电放电，简称ESD。静电放电的产生需要有三个条件： 

1、静电电荷在绝缘体上的积累； 

2、静电电荷通过接触或者感应向导体转移；

3、充满静电电荷的导体靠近金属物体产生静电放电；

静电放电的能量可以通过两种方式耦合到电子电路，一种为传导耦合，即静电放电电流直接流经敏感电路威胁其正常工作；另一种为辐射耦合，即静电放电能量通过空间电磁场耦合产生高压、大电流威胁电子电路的正常工作，空间电磁场耦合又包括电容耦合和感应耦合。

静电放电对电力电子系统的危害主要分为三种类型： 

1、硬件危害；

2、软件危害；

3、瞬时干扰；

其中硬件危害将直接损坏系统硬件，软件危害影响系统的软件运行但不造成物理损坏，而瞬时干扰不会产生错误，但是现象很明显。

电力电子设备根据外壳的导电性分为金属外壳和非金属绝缘体外壳，其中非金属外壳相比金属外壳特点的电力电子设备更容易遭受静电放电损害。具有金属外壳的设备有一个非常显著的优点，它的金属外壳可以作为ESD电流的一个泄流路径，但同时它也促进了静电放电；对于非金属绝缘体外壳设备，它的优点是阻止了静电放电的发生，但是除非做到绝对的绝缘，否则通过接缝和隙缝静电放电就可能发生。例如针对如图1所示的某型电力集中器，它的外壳为塑料材料，属于非金属绝缘体，当采用水平耦合板或者垂直耦合板进行放电试验时，电力集中器的塑料外壳会聚集大量同极性的放电电荷，属于金属导体的电路板支架连接着外壳和集中器内部的PCB电路板，聚集在外壳上的大量静电电荷通过该支架和空间电磁场耦合进入电子电路，产生静电放电，从而严重影响了电路中敏感的电力电子器件的正常工作。这是具有非金属绝缘体外壳的电力电子设备的一种常见静电放电模型。 

虽然静电放电的防护问题在系统设计期间就应该被充分考虑，而不是当产品被检测到静电问题时才增加静电防护措施，但是系统设计阶段不可能将所有的静电问题都考虑清楚，无法避免成品存在静电问题。针对已完成产品的ESD问题，为避免在电路上施加具体措施影响系统的工作状态，一般选择在外围采取防护措施，四种常用的主要抑制方法有： 

1、静电泄漏与耗散；

2、静电中和；

 3、静电屏蔽；

4、环境增湿；

根据计量检测标准，检测环境是标准的检测环境，具有标准的空气湿度，故方法4只适合实际运用中的静电抑制，而且可靠性和稳定性较低；如果采用静电中和方法则需要专用的静电消除器，而且静电消除器属于辅助设备，不宜嵌入电子设备内部以解决实际设备的静电放电问题。故常采用1、3两种方法。

静电放电测试是部分电力电子产品的强制测试项目，根据静电放电抗扰度试验国家标准GB17626.2-2006规定，静电放电的测试方法主要分为以下四种：  

1、接触放电方法（contact discharge method）：实验发生器的电极保持与受试设备的接触并由发生器内的放电开关激励放电的一种实验方法。

2、空气放电方法（air discharge method）：将实验发生器的充电电极靠近设备并由火花对设备激励放电的一种实验方法。 

3、直接放电（direct application）：直接对受试设备实施放电。 

4、间接放电（indirect application）：对受试设备附近的耦合板实施放电，以模拟人员对受试设备附近的物体的放电。 

发明内容

本发明目的是提供一种用于具有非金属外壳的无接地设备的静电检测平台，该静电检测平台解决非金属外壳无接地系统的静电放电难的技术问题，提供了一种快速有效的泄流途径，从而消除静电放电的对设备正常工作的干扰。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于具有非金属外壳的无接地设备的静电检测平台，包括：