GB/T 17626.3标准在EMC测试中静电放电抗扰度的应用指南

GB/T 17626系列是我国电磁兼容（EMC）试验的核心标准体系，其中GB/T 17626.2-2018对应静电放电（ESD）抗扰度试验（等效IEC 61000-4-2），而GB/T 17626.3-2016聚焦射频电磁场辐射抗扰度。本文基于用户对“静电放电抗扰度”的应用需求，结合标准准确性，重点阐述GB/T 17626.2在ESD测试中的应用指南，同时明确与GB/T 17626.3的差异，为企业提供可落地的测试参考。

静电放电抗扰度试验的核心定义与标准适用范围

静电放电抗扰度试验模拟人体或物体静电释放对设备的干扰，评估设备在瞬间高电压脉冲下保持正常工作的能力。根据GB/T 17626.2-2018，试验覆盖“直接放电”（电极接触设备导电部分）和“间接放电”（电极靠近非导电部分，通过电场耦合干扰）两种场景，对应日常中触摸设备、靠近金属物体等常见ESD形式。

该标准适用于几乎所有电气电子设备，包括IT设备、家电、医疗设备、工业控制器等。即使是特殊环境（如防爆场所）的设备，GB/T 17626.2仍是基础要求——仅需额外补充专用标准。需注意的是，标准不适用于高压电力设备（如变压器），这类设备有更严格的EMC规范。

与GB/T 17626.3关注的“远场射频辐射”不同，ESD试验聚焦“近场脉冲干扰”，因此试验原理和设备与射频辐射试验完全不同。企业需明确两者的边界，避免测试项目混淆。

标准中对“正常工作状态”的定义也需注意：设备需按说明书连接电源、负载，运行典型程序（如电脑开办公软件、空调开制冷），确保试验模拟真实使用场景。

GB/T 17626.2与GB/T 17626.3的试验项目区分

企业常混淆GB/T 17626.2（ESD）和GB/T 17626.3（射频辐射），核心差异可从“干扰类型”“试验设备”“应用场景”三方面区分：

干扰类型：ESD是“瞬间脉冲”（电压最高±15kV，电流最高30A，持续时间ns级）；射频辐射是“连续波/调制波”（频率80MHz-2GHz，场强最高3V/m或10V/m）。前者是“点干扰”，后者是“面干扰”。

试验设备：ESD用“静电放电发生器”（带尖头/球形电极），射频辐射用“信号发生器+天线”（双锥/对数周期天线）。发生器的脉冲参数（上升时间、峰值电流）需严格符合GB/T 17626.2要求，而天线的增益、驻波比需符合GB/T 17626.3要求。

应用场景：ESD对应“人体触摸设备”（如手按键盘、碰金属外壳）；射频辐射对应“设备在无线环境中”（如靠近手机基站、雷达）。例如，手机的ESD测试需模拟用户触摸屏幕，而射频辐射测试需模拟基站信号干扰通话。

企业制定测试计划时，需根据产品的“ regulatory要求”（如CCC认证需同时满足两者）和“使用环境”选择项目——户外设备（如监控摄像头）需重点做射频辐射，手持设备（如手机）需重点做ESD。

ESD测试的试验设备要求

GB/T 17626.2对设备精度有严格规定，核心设备包括：

1、静电放电发生器：需满足脉冲参数——上升时间0.7-1ns，脉冲宽度30-60ns，接触放电电流（±8kV时）3.2A±10%。发生器需带“极性切换”功能（正/负电压），电极头分“尖头”（接触放电）和“球形”（空气放电，直径6mm）。

2、耦合板：包括水平耦合板（HCP，放置设备下方，与接地参考平面间距0.1m）和垂直耦合板（VCP，放置设备侧面，与设备间距0.1m）。耦合板需用≥0.6mm的铜/铝箔，面积≥1m×1m，表面电阻≤0.1Ω。

3、接地参考平面（GRP）：用≥0.6mm的铜箔，面积≥2m×2m，与实验室接地系统可靠连接（接地电阻≤0.5Ω）。设备的电源线需通过“接地钳”连接到GRP，避免外部干扰。

设备需每年校准（依据GB/T 17626.2或IEC 61000-4-2），校准报告需包含“脉冲参数”“电极性能”“耦合板电阻”等指标，确保测试数据有效。

试验样品的准备与布置规范

样品准备不当会导致测试结果无效，需遵循以下规范：

1、工作状态：样品需运行“典型工作程序”——如打印机打印文档、路由器连网络，不能空载（如电脑只开电源不运行软件）。带电池的设备（如笔记本）需测试“电池供电”和“外接电源”两种状态，因为电源方式影响接地性能。

2、布置方式：模拟真实使用场景——桌面设备放HCP上，壁挂设备用绝缘支架固定（与GRP间距0.1m），手持设备用夹具固定（模拟人手握持）。线缆需贴近GRP，避免“天线效应”（线缆越长，干扰耦合越强）。

3、线缆处理：不可拆卸的线缆（如设备自带电源线）用非导电扎带固定，长度≤1m；可拆卸的线缆（如USB线）按说明书连接，末端接负载（如USB键盘接电脑）。

4、故障处理：试验中若样品故障（如重启、黑屏），需立即停止，记录故障状态（如“±8kV接触放电时，设备重启”），待修复后重新测试。不能中途调整样品连接，否则结果无效。

直接放电与间接放电的试验方法

ESD试验分“直接放电”（接触/空气）和“间接放电”（耦合板放电），步骤差异需明确：

直接放电（接触）：用尖头电极缓慢接触设备导电部分（如金属外壳、USB接口），触发放电。每点放电10次（正/负极各5次），间隔≥1秒。电压等级按设备类型选：I类（接地设备，如台式机）用±2/4/8kV，II类（不接地设备，如笔记本）用±4/8/15kV。

直接放电（空气）：用球形电极靠近设备非导电部分（如塑料外壳），直到放电（听到“啪”声）。电压等级比接触放电高（如II类设备空气放电用±8/15kV），因为空气放电的能量损耗更大。

间接放电：将样品放HCP上（或靠VCP），电极对准耦合板中心放电。电压等级与直接放电一致，每极性放电10次。需注意样品与耦合板之间不能有其他导电物体，否则改变耦合路径。

试验顺序：通常先做间接放电（干扰较小），再做直接放电（干扰较大），避免样品提前损坏。对显示屏设备（如电视），间接放电需覆盖整个屏幕表面，确保所有区域受干扰。

试验电压等级的选择依据

电压等级决定测试严格性，需按“使用环境”和“安装类别”选择：

1、使用环境：普通环境（家庭/办公室，湿度45%-65%）用低电压（如接触放电±4kV）；恶劣环境（工业车间/户外，湿度<30%或>80%）用高电压（如接触放电±8kV）。湿度越低，静电积累越多，电压需越高。

2、安装类别：I类（接地设备，如台式机）用接触放电；II类（不接地设备，如笔记本）用空气放电；III类（便携式设备，如手机）用空气放电+接触放电（因为手机既有塑料外壳，也有金属按键）。

例如：家用冰箱（I类，普通环境）接触放电用±4kV；工业PLC（II类，恶劣环境）接触放电用±8kV；手机（III类，普通环境）空气放电用±15kV、接触放电用±8kV。

需注意， regulatory要求（如CE认证）可能强制规定电压等级——例如，欧盟对IT设备的ESD要求是接触放电±4kV、空气放电±8kV，企业需按此执行。

试验结果的判定与记录要求

标准规定三个判定等级：

A类：设备正常工作，无任何性能下降（如电脑不卡、空调不停机）；

B类：暂时性能下降，无需人工干预恢复（如电视黑屏1秒后自动亮）；

C类：需人工干预恢复（如设备重启、数据丢失）。

判定需结合“产品功能要求”：医疗设备（如心电监护仪）需A类（任何故障都危及患者）；家用电器（如洗衣机）可接受B类（短暂停机后重启）；IT设备（如服务器）需A类（数据丢失影响业务）。

试验记录需包含：标准编号、日期、实验室名称、样品信息（型号/序列号/软件版本）、设备信息（发生器型号/校准日期）、电压等级、放电类型、每点放电次数、结果（A/B/C）、故障描述（如有）。

记录需保存≥5年（ISO 17025要求），以便追溯。若结果为C类，需详细记录故障现象（如“±8kV接触放电时，设备重启，数据丢失”），并附照片/视频佐证。

常见测试失败的原因与整改方向

ESD测试失败的常见原因及整改方法：

1、接地不良：金属外壳接地电阻>0.1Ω（如接地螺丝松、接地线细），放电电流无法泄放，干扰内部电路。整改：用≥2.5mm²多股铜线接地，确保接地电阻<0.1Ω。

2、接口无ESD防护：USB/HDMI接口未加TVS管（瞬态抑制二极管），放电电流进入芯片。整改：在接口信号线与地线间并联TVS管（工作电压<芯片耐压，如3.3V；响应时间<1ns），让电流通过TVS管泄放。

3、电源/信号无滤波：电源输入端无电容、信号线上无磁珠，脉冲干扰沿线缆传入。整改：电源输入加10μF电解电容（滤低频）+0.1μF陶瓷电容（滤高频），信号线加 ferrite bead（抑制高频脉冲）。

4、外壳缝隙大：塑料外壳缝隙>0.5mm，电场通过缝隙耦合到内部。整改：缝隙处贴导电布/涂导电胶，将非导电区域变为导电，减少耦合。

整改后需重新测试，确保有效。整改优先选“无源防护”（接地、屏蔽、防护器件），因为“有源防护”（软件滤波）可能受工作状态影响，可靠性低。