IEC 6100-4-2 Ed.3 (버전 3)은 정전기 방전 내섭도 시험의 국제 표준으로 2025년에 최신 버전이 출시되었으며 주요 업데이트 내용은 다음과 같습니다.

테스트 장비 교정 요구 사항

• 새로운 공기 방전 모드의 교정 요구, 방전 금속 도체만 교체할 때 최대 회로 전압을 측정해야 한다

• 정전기 총 교정은 1.2 × 1.5m의 접지 참조 패널을 추가하고 전류 표적의 높이를 1m로 조정해야 한다

테스트 구성 최적화

• 방전 회류 케이블 간격 0.1m로 단축, 접지 임피던스 요구 ≤ 0.1

• 탁상형 설비 방전 케이블의 최대 길이는 1.5m로 조정하고, 설비와 수평 결합판은 0.5±0.05mm 절연재로 분리해야 한다

새로운 테스트 사양

• 웨어러블 기기의 테스트 방법을 추가하려면 200pF 용량과 50 오메가 저항을 사용하는 것이 좋습니다.

• 장치의 일시적인 장애 후 자동 복구를 위한 성능 분류 기준 구체화

전류 파형 파라미터 조정

• 접촉 방전 전류 피크는 3.75A/kV에서 더 높은 정밀도 측정 지점으로 조정됩니다(예: 10ns~40ns의 Ip2 피크 허용 오차 ±40%).

• 이 표준은 각종 전자 설비에 적용되며, 설비 사용 환경에 따라 테스트 등급(공업 설비는 보통 ≥ 4급)을 선택하고 접촉 방전 모드를 우선적으로 채택해야 한다

시험방법

IEC61000-4-2의 시험은 크게'직접 방전'과'간접 방전'두 가지 시험으로 나눌 수 있다.표준 인증을 목적으로 할 때는 직접 방전과 간접 방전을 병행해야 한다.

직접 방전은 인간이 시험용 장치와 직접 접촉한다고 가정한 실험 방법이다.다시 말해, 전기를 가진 인간은 전자기기에 접촉할 때 전하 이동이 발생하는데, 이런 시험법은 전하 이동 시 발생하는 전자장 등을 통해 전자회로에 오작동이 일어나는지 여부를 판정한다.

직접 방전 중 발생하는 실제 정전기 방전 현상은 인간과 시험용 장치가 서로 분리된 위치에서 점차 접근할 때 절연 격침이 발생하여 인체가 가지고 있는 전하가 시험용 장치에 방전되는 현상이다. 그러나 IEC61000-4-2에 규정된 직접 방전 시험 방법은 접촉 방전이라고 불리는 방식을 채택하고 있다. 곧 방전총의 방전 헤드가 시전점과 접촉하여 방전 스위치를 끄고 정전기를 주입한다.이것은 실험의 재현성을 높이기 위해 특별히 현실에서의 정전기 방전 현상과는 다른 방식을 채택한 것이다.

또한 실제 정전기 방전 현상에 기반한 시험 방법, 즉 공기 중에 절연 격파를 일으켜 방전하는 공기 방전 방식을 채택했다.이 공기 방전 방식은 방전 스위치가 꺼진 상태에서 방전총을 접할 때까지 시전 지점에 접근시키는 시험 방법이다.

간접방전은 인체가 가진 전하가 손끝 등을 통해 시험용 장치 근처의 금속물체에 방전되는 것을 시뮬레이션해 발생하는 전자장 효과를 말한다.

1、직접 방전 시

직접 방전은 접촉 방전과 공기 방전 두 가지를 포함하며, 시험 장치의 금속부에서 접촉 방전을 진행해야 한다.접촉 방전은 방전총이 시험용 장치의 가해점과 접촉할 때 방전 스위치를 닫아 정전기 소음을 가하는 방법으로, 원추 모양의 방전 헤드를 사용하여 접촉이 양호함을 확보한다.

시험용 장치에 금속부가 없거나 금속부가 있지만 사용자가 빈번하게 접촉할 수 있는 절연면 부위의 경우 방전 스위치가 꺼진 상태에서 방전총을 시전점에 접근해 접촉할 때까지 공기 방전을 해야 한다.

공기 방전은 원형 방전 헤드를 사용한다.원추형에 비해 원형의 장점은 전기를 띤 전하가 공기 중에 잘 풀리지 않는다는 것이다.또한 방전은 전하 방출을 피하기 위해 5초 이내에 해야 한다.

(1) 추가점과 방전 방법을 확정한다

시험규격서 등에 추가점 및 방전 방법이 확정되면 예비시험이 필요 없다.시험을 진행하기 전에 각자의 규격을 참조하십시오.설명이 없으면 다음과 같이 하십시오.

(a) 추가점 확정(예비시험)

예비 시험은 시험용 장치의 어떤 부분이 소음에 취약한지 판단하기 위한 것이다.이것은 어떤 부분에 추가할지 결정하는 참고 근거이다.

• 예비시험은 공기방전, 접촉방전, 수평결합판 및 수직결합판을 이용한 간접방전 순으로 조사한다.

• 공기 중 방전되는 방전 전류의 상승 시간은 가해지는 전압의 변화에 따라 달라지기 때문에 주파수 스펙트럼이 다르기 때문에 점차 가해지는 전압을 높여 예비 시험을 진행해야 한다.

• 접촉 방전은 20Hz(중복 주기 0.05초)의 가해 주파수를 예로 기재하며, 간격을 지정하지 않은 경우 1회/초로 가해도 된다.

• ESD 발생기의 모드를 연속으로 설정하여 시험용 장치의 표면을 스치는 방식으로 방전총을 이동시킵니다.

정전기에 의해 영화가 울리기 쉬운 위치를 추가점으로 설정하다.

방전은 기기에 전원이 공급되어 후속 방전이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.이때 브러시 등을 사용하여 전기를 제거하고 전하를 방출하십시오.

【주의】

시험체가 가지고 있는 전하 (제전) 를 방출할 때 오동작이 발생할 수 있기 때문에 저항 (수 kº~수 Mº) 을 통해 제전하면 오동작을 피할 수 있다.("3.3.3 비접지시험장치에 대한 시험방법"을 참조한다.) 계전기 등과 조합하여 자동으로 제전(자동제전프로브 01-00013B 등)할 수도 있다.

(b)免施加部位

만약 제품 규격 등에 특별한 규정이 없다면 다음 부위는 방전 면제 부위로 규정한다.

1) 유지 보수 시 접촉하는 부위만

사용자가 접하는 부위지만 배터리 교체 등과 관련된 부위 등 접촉 빈도가 매우 낮다.

2) 설치 후 접촉하지 않는 부위

예를 들어, 바탕 화면 또는 바닥 장치의 아래쪽, 벽면 장치의 벽 부착 측면, 설치 후 고정된 커넥터 부분입니다.

3) 커넥터 1

노이즈에 취약한 측정용 / 통신용 고주파 커넥터 근처에 경고 레이블을 부착할 경우

4) 커넥터 2

정전기 방전의 가해 부위는 케이스 / 커버 소재 조합에 따라 다음과 같이 규정되어 있다.외부 캡이 핀을 보호하는 데 사용되는 경우 이 의미를 나타내는 경고 레이블이 외부 캡 또는 그 근처에 붙여집니다.이렇게 하는 목적은 신호의 발에 가해지는 방전을 완화하는 것이다.만약 케이스가 금속이라면 방전이 발을 끄는 것이 아니라 케이스에서 우선적으로 발생하기를 기대할 수 있다.

(c) 각 첨가점이 접촉 방전인지 공기 방전인지 확인

접촉 방전이 주된 방법이고 불가능할 경우 공기 방전을 한다.접촉 방전인지 공기 방전인지 확인하려면 아래를 참조하십시오.

접촉 방전

일반적인 사용에서 접촉 방전은 인체와 직접 접촉할 수 있는 금속부를 판단하는 데 진행된다.

공기 방전

일반적으로 공기 방전은 인체와 직접 접촉할 수 있는 절연부를 판단하는 데 쓰인다.일반적으로 금속이 존재하는 경우 금속부에 대한 접촉 방전만 하면 되지만, 사용자가 통상적인 사용 상태에서 빈번하게 접촉하는 절연부가 있는 경우 해당 부위에 대한 공기 방전이 필요하다.

(2) 접촉 방전 시

접촉 방전 시 아래 내용을 참고하여 추가점을 확정하고 방전하십시오.

1) 예비시험 결과 특별한 문제가 없으면 손바닥 크기의 면적으로 1곳의 추가점을 설치하는 것이 좋습니다.

2) 조작부 등 인체와 접촉할 수 있는 금속 부분을 방전한다.

3) 여러 셀이 있는 경우 각 셀을 개별적으로 방전합니다.

4) 입출력 단자에 대해 일부 제품군 표준에 이미 관련 규정이 있다.

5) 표면에 코팅이 있으면 원추형 방전 헤드로 코팅 면을 관통하여 접촉 방전한다.

(제조업체가 절연 코팅으로 지정한 부위는 제외)

6) 시험용 장치가 배터리 구동 등 접지가 없는 경우에도"3.3.3쌍의 비접지 시험용 장치의 시험방법"을 참조하십시오.접촉 방전이 이루어진 부분은 다음 화살표가 가리키는 부분입니다.

설정 또는 규정된 가해점을 접촉하여 방전하다.

• 원추형 방전 헤드를 사용합니다.

• 시험기를 접촉 방전 모드로 조정하고 방전총을 시전점에 수직으로 댄 다음 트리거 스위치를 누릅니다.

• 시험 전압 등급은 2 시험실 준비편을 참조하십시오.

• 각 첨가점에 대해 극성은 최소 10회 단발 방전을 가해야 한다.1 초 이상 간격을 두는 것이 좋습니다.

• 방전 회류 케이블은 시험용 장치에서 0.1m 이상 떨어져 있어야 합니다.

• 실험을 할 때 방전총 이외의 물체에 접촉해서는 안 된다.

• 원칙적으로 적용 방향은 피험면에 수직이어야 합니다.그러나 슬림형 섀시의 측면에 가하면 수평 결합판이 방전총과 밀접하게 접촉하기 때문에 45도 기울기 가하는 것이 권장됩니다 (기준 미준수).

【해설】

데스크톱형 장치의 시험에서 시험용 장치는 주변 도체의 영향을 받기 쉽다.인체는 도체로서도 자연히 영향을 미치기 때문에 관찰과 동시에 방전을 가하면 실험 결과의 재현성에 영향을 줄 수 있다.그리고 소음 방지 능력이 약한 장치일수록 더 큰 영향을 받는다.

방전총의 그립 방식에 관하여

방전총을 쥐고 시험할 때는 다음과 같은 몇 가지를 주의해야 한다.

• 그립 이외의 부분은 만지지 마십시오.

• 방전총을 양손으로 쥐거나 다른 부위를 만졌을 때 방전 회로에서 기생용량이 형성되어 방전 파형에 영향을 미쳐 실험 결과에 차이가 발생한다.

(3) 공기 방전 시

공기 방전 시 아래 내용을 참고하여 추가점을 확정하고 방전하십시오.

1) 비금속 조작부 등 인체와 접촉할 수 있는 부분(특히 내부 랙 등 수지 틈으로 방전될 수 있는 부분)을 대상으로 방전한다.

2) 예비시험 결과 특별한 문제가 없으면 조작부 이외의 구역에 대해서는 손바닥 크기의 면적 단위로 1곳의 추가점을 확정할 것을 권장한다.

3) 여러 셀이 있는 경우 각 셀을 개별적으로 방전합니다.

4) IEC61000-4-2는 입출력 단자에 대해 규정하지 않았지만, 일부 제품군 표준 참조에는 이미 관련 규정이 있다.제품을 평가할 때는 여전히 수행해야 합니다.

5) 시험용 장치가 배터리 구동 등 접지가 없는 경우에도"3.3.3쌍의 비접지 시험용 장치의 시험방법"을 참조하십시오.공기 방전이 수행되는 부분은 다음 그림의 화살표가 가리키는 부분입니다.

설정 또는 규정된 가해점에 대해 공기 방전을 진행하다.

• 원형의 방전 헤드를 사용합니다.

• 방전총의 사용법은 다음과 같다.

1. 시험기를 공기 방전 모드로 전환하여 방전총 트리거 스위치를 누른 상태에서 먼 곳에서 가장 빠른 속도로 시험장치에 접근하여 접촉한다.2. 방전총 트리거 스위치를 누른 상태에서 시험용 장치에서 멀어진다.

그런 다음 트리거 스위치를 놓습니다.

• 시험전압은 먼저 시험등급 1부터 실시한 후 등급 2, 등급 3의 순서에 따라 단계별로 목표시험등급으로 승급한다.

• 시험 전압 등급은 2 시험실 준비편을 참조하십시오.

• 각 첨가점에 대해 극성은 최소 10회 단발 방전을 가해야 한다.(가시 간격은 1초 이상 가능합니다.)

• 방전 회류 케이블은 시험용 장치에서 0.1m 이상 떨어져 있어야 합니다.

• 실험을 할 때 방전총 이외의 물체에 접촉해서는 안 된다.

【참고1】

공기 방전의 전류 상승 시간과 피크 전류는 방전 거리에 따라 달라진다.(일반적으로 방전 거리가 길면 길수록 상승이 느리고 피크 전류는 작다.) 또한 주파수 성분 및 방전 전류도 변하기 때문에 높은 시험 등급에 대한 요구는 낮은 전압 시험에서 필요한 등급으로 해야 한다.

【참조2】

공기 방전의 가해 위치는 가해 전압에 따라 달라진다.

2、간접 방전 시

(1) 수평 결합판을 방전할 때

• 원추형 방전 헤드를 사용합니다.

• 시험용 장치에서 0.1m 떨어진 지점에서 모든 면을 처리합니다.

• 방전총은 수평결합판의 표면에 평행하게 수평결합판의 횡단면과 접촉하여 방전한다.

• 시험용 장치의 방전면을 변경하려면 시험용 장치를 이동(회전)하여 방전해야 합니다.

• 시험 전압 등급은 2 시험실 준비편을 참조하십시오.

• 각 첨가점에 대해 극성은 최소 10회 단발 방전을 가해야 한다.시전 간격은 1초로 권장됩니다.

• 방전 회류 케이블은 시험용 장치에서 0.1m 이상 떨어져 있어야 합니다.

• 실험을 할 때 방전총 이외의 물체에 접촉해서는 안 된다.

(2) 수직 결합판을 방전할 때

• 원추형 방전 헤드를 사용합니다.

시험용 기기의 끝에서 0.1m 떨어진 곳에 수직 결합판을 구성합니다.(470k× 2개의 방전 저항 케이블로 기준 접지 평면과 연결합니다.) 방전총을 수직 결합판 횡단면 (수직 모서리) 의 중앙부에 수직으로 대고 방전합니다.

시험용 기기의 측면이 수직 결합판보다 훨씬 큰 경우 수직 결합판을 이동하여 전체 측면을 덮어야 합니다.

• 수직 결합 보드는 수평 결합 보드를 초과할 수 있지만 수직 결합 보드는 수평 결합 보드의 절연 패드에 배치하는 것이 좋습니다.

• 각 첨가점에 대해 극성은 최소 10회 단발 방전을 가해야 한다.(1초 간격을 두는 것이 좋습니다.)

• 방전시험을 할 때는 방전총 이외의 물체에 접촉해서는 안 된다.

3. 비접지 시험장치에 대한 시험방법

수직 결합판에 간접 방전된 위치

장치 사양이나 장치가 접지 시스템에 연결되지 않도록 설계된 시험용 장치(접지 장치 또는 배터리 구동 없음, AC 어댑터를 통해 작동하는 장치 등)에 대한 정전기 시험 시 단발 방전 현상을 시뮬레이션하기 위해 정전기 방전이 가해지기 전에 시험용 장치의 전하를 제거해야 한다.

또한 커넥터 케이스, 배터리 단자 핀, 안테나 등 금속부 역시 정전기 방전을 가하기 전에 제전해야 한다.시험용 장치에 있는 전하를 제거하는 방법에는 다음과 같은 방법이 있다.

(1) 데스크톱 기기의 경우

470k× 2개의 방전 저항 케이블을 통해 시험용 장치의 가해 부위를 기준 접지 평면과 연결한다.

(2) 설비를 착지할 때

470k× 2개의 방전 저항 케이블을 통해 시험용 장치의 가해 부위를 기준 접지 평면과 연결한다.방전 저항 케이블의 연결은 시험용 장치에서 저항까지의 거리가 0.1m 이내여야 한다.

이밖에 전기를 제외한 대체방법에는 다음과 같은 방법 등이 있다.

• 충분한 자연 방전 간격을 설정합니다.

• 전기 브러시를 사용합니다.

방전 저항 케이블이 설치된 시험 결과가 설치되지 않은 상태와 다를 경우 설치되지 않은 상태의 결과를 기준으로 합니다.

시험방법에서 상술한 직접방전 및 간접방전에 근거하여 매 추가점에 대해 각 극성은 적어도 10회의 단발방전을 가해야 하지만 가해간격은 1초 이상일 수 있다.

4. 벽걸이 장치에 대한 시험 방법

(1) 설치 면이 비전도적인 경우

접지평면에 높이 0.8m의 비전도성 지지체를 놓고 장치를 위에 올려 시험한다.

(2) 설치 평면이 전도도인 경우

접지평면에서 장치 밑면까지의 거리를 0.8m로 유지하고, 이를 접지의 금속벽에 설치해 시험한다.다른 규정은 착지장치의 시험과 뚜렷한 차이가 없다.

5. 웨어러블 기기에 대한 시험 방법

비접지 데스크톱 장치의 시험 구성을 사용하여 시험하다.이 밖에 추가 시험으로 허리에 착용하는 웨어러블 기기의 가장 가혹한 방전 전류 조건을 재현하기 위해 충전용량과 방전 저항을 각각 200pF와 50º에서 시험해 참고하도록 했다.