静电放电刷的电气特性试验方法

2017-08-25

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静电放电刷电气特性的试验方法包括放电电流试验、射频放电噪声试验、连续放电试验以及功率损耗试验。

放电电流试验
试验配置如图1所示。放电刷的放电尖端与接地平板的距离为6英寸时,在40kV电压下放电电流不小于10μA。当增加试验电压到规定的最大值时,放电刷移去后试验回路中漏电流应从规定的试验电流中减去。环境条件:相对湿度40%~60%,温度16℃~27℃。

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图1  放电电流试验配置
Fig.1  Discharge current test configuration

射频放电噪声试验
试验配置如图2所示。当放电电流为50μA时,后缘型静电放电刷产生并耦合的射频总噪声电压(射频均方根电压值)低于模拟后缘至少40dB;尖端型静电放电刷产生并耦合的射频总噪声电压(射频均方根电压值)低于模拟后缘至少30dB。

首先,用16号实心金属导线进行校准,导线长为7英寸,放电端曲率半径等于导线半径。测量导线放电电流为50μA时产生的均方根噪声电压,该均方根噪声电压可以作为校准标准。规定校准标准比模拟后缘产生的噪声低10dB。其次,安装放电刷,记录50μA电流时产生的均方根电压。模拟后缘和放电刷之间的dB噪声差应满足射频放电噪声性能指标。环境条件:相对湿度40%~60%,温度16℃~27℃。

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图2  射频噪声试验配置
Fig.2  Radio frequency noise test configuration

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连续放电试验
试验配置如图1所示。与3.1相比,该试验配置中试验电极和放电刷放电尖端的距离会减小(放电尖端不与电极接触),因此,在非过电压下达到要求的放电电流。放电点应接近试验电极的中心。

在不少于24小时时间内连续放电能力应最小为50μA,放电刷材料不发生击穿或损伤。连续放电试验后,重新进行3.1,3.2试验,应能满足相应性能指标,且放电刷的电阻应满足2.3节3)。多个试验可以同时进行,即每次不仅仅测量一个放电刷,记录的平均放电电流应满足所要求的电平。环境条件:相对湿度40%~60%,温度16℃~27℃。

功率损耗试验
试验配置如图3所示。放电刷应耐受持续时间15s的5w持续功率,而不出现过热(要求施加的电流参考图4)。如果出现以下情况,认为放电刷不合格。

1)放电刷电阻超过2.3节3);
2)在持续时间15s期间,放电刷的温度上升超过25℃;
3)电流有不规则的噪声,这些噪声不是直接由电源输出电压纹波引起;
4)射频噪声超过3.2规定的性能指标。
环境条件:相对湿度40%~60%,温度16℃~27℃。

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图3  功率损耗试验配置
Fig.3  Power dissipation test configuration

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图4  静电放电刷5w功率损耗曲线
Fig.4  Static dischargers 5w power dissipation curve

飞机静电放电刷的作用是尽可能降低静电放电时造成的干扰,确保飞机通讯、导航系统正常工作。静电放电刷的设计应满足基本性能要求,并通过电气特性试验进行试验验证,从而优化设计。