靜電對變頻電源電子元器件和設備的損傷在冬天更是不容忽視。生產(chǎn)線(xiàn)為什么會(huì )在防靜電措施投入這么大呢？就是因為被靜電打怕了！那么在變頻電源開(kāi)發(fā)設計實(shí)驗室我們該如何避免靜電對設備的損害呢？
靜電如何產(chǎn)生
摩擦：任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后摩擦再進(jìn)行分離，即可產(chǎn)生靜電；
感應：對于導電材料而言，由于變頻電源電子能在導電材料表面自由流動(dòng)，若將其置于電場(chǎng)中，由于電荷同性相斥，異性相吸，正負電荷發(fā)生轉移，從而產(chǎn)生靜電；
傳導：對于導電材料，因變頻電源電子能在它的表面自由流動(dòng)，若與帶電物體進(jìn)行接觸，則發(fā)生電荷轉移，從而產(chǎn)生靜電。
圖1為人體靜電模型示意圖。
電路中開(kāi)關(guān)接A時(shí)，電壓源對電容充電，模擬人體積累靜電的過(guò)程；
當開(kāi)關(guān)接到B時(shí)，存儲在電容上的電荷通過(guò)電阻(等效人體電阻)向設備放電，相當于人體觸碰設備瞬間，放電的過(guò)程會(huì )在短短數百微秒的時(shí)間內產(chǎn)生一定大小的瞬間放電電流，進(jìn)而可能會(huì )將設備內部的器件損壞。
人體靜電模型
儀器容易被靜電擊穿的原因
儀器類(lèi)產(chǎn)品通常需要滿(mǎn)足IEC61326-1標準的電磁兼容性要求，該標準中包含了靜電抗擾度試驗，要求儀器類(lèi)產(chǎn)品依據IEC61000-4-2，需滿(mǎn)足接觸放電4KV，空氣放電8KV的試驗等級。
01
越高頻的儀器，靜電防護能力相對越弱：
示波器是一個(gè)高阻設備，極易受到外界靜電感應而產(chǎn)生靜電，但電荷在靜電較強的場(chǎng)合難于泄放，就容易出現靜電擊穿。
由于靜電防護器件的寄生參數會(huì )影響高頻信號的測量，所以高頻儀器當中無(wú)法集成過(guò)多的靜電防護器件，從而導致靜電防護能力下降。因此越高頻的儀器越需要注意靜電防護。
02
錯誤使用操作也會(huì )導致儀器被靜電損壞：
對于示波器而言，一定要留意先接地后接信號。比如以下兩種操作都是非常危險的，一定要盡量避免?！ ?/span>
錯誤操作1：在使用示波器測量電路板時(shí)，探針先接信號線(xiàn)，探頭地線(xiàn)后接地；
錯誤操作2：用手直接觸摸探頭針，如圖2所示。
圖2 錯誤操作
靜電防護的措施
雖然儀器具備一定的防靜電能力，但如果環(huán)境靜電比標準要求更高時(shí)，儀器依然可能被靜電損壞，所以在使用儀器時(shí)的一些基本的靜電防護措施還是有必要了解的?！ ?/span>
靜電防護主要遵循先釋放后操作的原則。
01
保持儀器接地良好：
目的是將靜電泄放到大地。如迫不得已需要浮地測量，一定要在具體操作之前先接地釋放靜電。
02
在測量之前對環(huán)境做靜電處理：
條件允許的話(huà)，產(chǎn)線(xiàn)需要鋪防靜電地板、穿戴防靜電服、防靜電鞋等。對于高頻儀器的使用還要通過(guò)戴靜電手環(huán)將人身上的靜電直接泄放到大地，如圖3所示。
圖3 儀器常見(jiàn)的防靜電措施
如果條件不允許，我們有個(gè)比較方便的辦法，可以在接觸儀器之前，先用手摸一下接地良好的東西，最好每隔一段時(shí)間操作一次。
03
一定要先接地，后接信號：
被測設備也會(huì )有靜電(接觸電阻小，釋放電流可能更高)，因此使用示波器測量電路板，必須先接探頭地線(xiàn)，再接探針到信號線(xiàn)；
若先接探針到測試點(diǎn)，后接探頭地，則靜電將直接通過(guò)示波器信號回路釋放，有可能擊穿示波器內部器件，這是非常重要的操作步驟?！ ?/span>
在很多板卡的設計中也有類(lèi)似應用，如圖4所示的PCIE板卡，時(shí)鐘信號的金手指要明顯短于其它引腳，就是為了在插卡時(shí)讓地線(xiàn)先接觸進(jìn)行放電后，信號線(xiàn)后接觸就安全了。
圖4 板卡常見(jiàn)的防靜電措施
04
盡量不要觸碰裸露的接口：
對于變頻電源電子設備裸露的接口，一定不要用手摸，包括示波器探頭探針也是如此。
結 語(yǔ)
操作者在使用儀器時(shí)，一定要有靜電防護意識，特別是干燥的冬天，這樣才可以盡量減少靜電放電對儀器的傷害。再強調一次：特別是在北方，特別是在冬天。
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