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GJB 3590-99 “航天系统电磁兼容性要求”中有关静电放电敏感度试验方法

标准精读  中国静电信息网 www.esd-china.com   2005.10.13

神舟六号载人飞船12日成功发射升空,各媒体纷纷对此进行报道,大家对中国航天业的进步予以积极评价。有网友来信:


黄博士:
关于静电放电敏感度试验,我以前听说过,但并没有接触过有关的国标及军标.所以并不知道具体的试验要求及试验配置.我们现有一专用计算机产品要做静电放电敏感度鉴定试验,我手头没有有关标准参考.我想请教您的问题是:试验过程中如何处理产品外壳地?如何处理产品的单机测试电缆? 对电缆的屏蔽层需要采取什么措施吗?我们的产品是浮地系统-参考地和壳地在产品内无公共连接点.

我们的产品是航天控制计算机,内部浮地(二次电源参考地和壳体在计算机机内不连通).计算机壳体通过屏蔽线和航天器的框架连通.

GJB3590中并没有明确试验方法和试验程序.我们的客户在产品技术条件中也没明确指出试验依照的标准(我猜是因为他们写技术条件的人也不是很清楚静电放电试验的方法和目的).技术条件中只简单写了放电电压10KV,重复频率1次/s.连续30次,试验时放电枪距计算机30cm(和GJB3590中内容一样).别的在没说什么.所以我们不知道依照什么配置去做试验.

不知您是否接触过类似我们产品的静电放电试验?你们的产品有销售到航天部的单位吗?他们是怎样做试验的?有他们的联系方式吗?

再次感谢您的帮助!
急需您的帮助!
谢谢

张先生:您好!

中华人民共和国国家军用标准:GJB 3590—99航天系统电磁兼容性要求规定了运载火箭、航天器等航天系统及其组成部分和相应的地面设备,电磁兼容性要求、试验和评定,包括频谱管理及用于航天系统内电气和电子设备的有关要求,其中有关静电的试验要求。标准中5.3.3.9 设备的静电敏感度含有逻辑电路的设备,在工作时应能承受5.4.7.2条中所规定的静电放电的干扰。放电电压为10kV,如有特殊要求,应把放电电压作为4.11条中系统评定的一部分确定下来。
 

5.4.7.2 静电放电敏感度
5.4.7.2.1 要求和试验方法
试验配置应模拟实际工作的布线和接地情况,试样按与运载火箭、航天器安装相同的方法搭接到接地板上。放电电压为10kV的脉冲放电,脉冲速率为每秒一次,试验时间30s试验按下述方法之一进行:
a.对直接暴露在空间环境中,如安装在航天器外部的设备,用一个试验电极对试样的每
个顶角直接放电;

 

以上标准原文中只简单规定了“对直接暴露在空间环境中,如安装在航天器外部的设备,用一个试验电极对试样的每个顶角直接放电”

解读:这个规定与GB17626.2-1998或IEC61000-4-2 标准的规定要求相比是很简单。它只规定10kV的脉冲放电,脉冲速率为每秒一次,试验时间30s,没有规定我想当时制定这标准的时对GB17626.2-1998或IEC61000-4-2了解不多,因为对于金属体的放电与非金属体的放电没有规定。只规定了接 触放电还是空气放电,也没有规定放电电极的大小与形状,更没有规定耦合放电要求。

“对安装在航天器内部的设备,在距试样每个面30cm处进行放电,使静电放电所产生的电流通过试样的安装表面。若在10kV时观察到试样失效,应降低放电电压至设备能正常工作为止,并记下此电压值。若对试验电压有特殊要求,应把试验电压作为4.1l条中系统评定的一部分确定下来”。

解读:这也没有对于金属体的放电与非金属体的放电规定。因为对非金属体放电时难以产生电流,更难通过试样的安装表面,它只规定了直接放电,没有规定耦合放电。

标准中对静电发生器的规定也不科学和合理:5.4.7.2.2 静电发生器
静电发生器应能满足5.4.7.2.1条的要求。技术指标为:
放电电压:±1~±25kV,单次或可重复。

就该说清楚是静电放电发生器而不是静电发生器,因为静电发生器只产生静电而没有放电枪,对放电电流波形是没法控制的。

因为标准中规定“10kV的脉冲放电”“10kV时观察到试样失效,应降低放电电压至设备能正常工作为止”如果10KV是最高的接触放电电压,那么用EST802静电放电发生器就可以了,它是接触放电与空气放电电压均为±0.01~±20kV。如果觉得电压不够,可用EST803静电放电发生器,它是接触放电与空气放电电压均为±0.01~±30kV,如果要考虑更高的电压,可以用EST805静电放电发生器(0-120kV),从美国的标准来说,确实是低了,对于飞机、发射器或武器系统系统在太空高速飞行时与空气摩擦或因太空的带电粒子积累可能会产生几百kV的静电。应该用EST806 静电放电发生器300kV ESD Tester 300kV静电放电发生器

总之,GJB3590规定了要求,但不够详细且也不如IEC标准规范,因为制定这标准时当时对国内外的静电不是很了解。 我们的产品有销售到航天部的单位,配置、具体试验方法和要求可能不完全相同,但现在主要采用IEC标准的部分条款,如有条件,参加下周在上海的静电培训

 相关链接:

EST806 静电放电发生器300kV ESD Tester 300kV静电放电发生器

EST805静电放电发生器(0-120kV)

EST803静电放电发生器

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