静电放电测试中垂直和水平耦合板的作用
在静电放电（ESD，Electrostatic Discharge）测试中，垂直耦合板（Vertical Coupling Plane, VCP）和水平耦合板（Horizontal Coupling Plane, HCP）是模拟设备在实际环境中因静电放电产生的间接耦合效应的关键工具。
为什么需要耦合板？
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直接放电 vs 间接放电：
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直接放电：静电枪直接接触EUT（测试设备接触点的抗扰度）。
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间接放电：通过耦合板模拟静电对附近导体的耦合效应（更接近真实场景）。
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覆盖实际风险：
据统计，50%以上的ESD故障由间接耦合引起（如人体触摸桌面后静电传递到设备）。
静电放电测试中水平耦合板的作用：
(1)水平耦合板(HCP)
模拟场景:模拟设备放置在桌面或靠近导电平面的环境(如办公桌、金属机柜附近)时，静电通过附近导体耦合到设备的干扰。
主要功能:提供静电电流的间接耦合路径，测试设备对水平方向ESD干扰的抗扰度用于测试设备的非金属表面(如塑料外壳、显示屏)或接口附近的抗干扰能力。
静电放电测试中垂直耦合板的作用：
(2)垂直耦合板(VCP)
模拟场景：模拟设备靠近垂直导体(如墙壁、金属框架)时，静电通过空间辐射或导体耦合的干扰。
主要功能:测试设备对垂直方向ESD耦合的敏感性，尤其是设备侧面或端口的抗扰度。评估设备在复杂电磁环境中的稳定性(如工业控制柜、车载电子)。
结构与安装要求：
耦合板与EUT的间距（0.1m）模拟真实环境中静电通过附近导体的耦合距离。470kΩ电阻用于模拟静电放电的自然衰减，避免直接短路导致测试失真。
| 参数 | 水平耦合板（HCP） | 垂直耦合板（VCP） |
|---|---|---|
| 材料 | 金属（铜或铝），厚度≥0.25mm | 同HCP |
| 尺寸 | 1.6m × 0.8m（IEC标准） | 0.5m × 0.5m（典型尺寸） |
| 安装位置 | 平行于EUT底面，间距0.1m（非接触） | 平行于EUT侧面，间距0.1m |
| 接地方式 | 通过2只470kΩ电阻串联接地（限流） | 同HCP |
测试方法（以IEC 61000-4-2为例）：
（一）水平耦合板测试：
1.将EUT置于绝缘支架上，HCP平行放置于EUT下方(间距0.1m)
2.对HCP施加ESD(如±4kV接触放电或±8kV空气放电)监测EUT是否出现重启、误动作等故障。
3.监测EUT是否出现重启、误动作等故障。
（一）垂直耦合板测试：
1.VCP平行放置于EUT侧面（间距0.1m）。
2.对VCP中心位置施加ESD，观察设备响应。
实验等级：
IEC61000-4-2制定了五级的试验等级，包括了4个试验等级和1个开放等级。一般电子产品过的CTA认证，要求静电等级为3，即接触6kv，空气8kv。
| 1a 接触放电 | 1b 空气放电 | |
|---|---|---|
| 等级 | 试验电压KV | 试验电压KV |
| 1 | 2 | 2 |
| 2 | 4 | 4 |
| 3 | 6 | 8 |
| 4 | 8 | 15 |
| X | 特殊 | 特殊 |
常见问题与注意事项：
相应的接触放电和空气放电的静电枪的枪头是不同的，接触放电的头是尖头，方便接触，而空气放电的枪头是圆头。
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耦合板未接地：
会导致静电电荷无法泄放，测试结果不准确（必须通过470kΩ电阻接地）。 -
水平耦合版上面有一层绝缘胶垫。
非接地设备放电之后，需要用毛刷泄放电荷：
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间距错误：
间距过大（>0.1m）会低估耦合效应，过小（<0.05m）可能引发电弧干扰。 -
材料替代：
禁用非金属板（如亚克力），因其无法模拟导体耦合特性。
总结：
1.HCP:模拟水平方向静电耦合，测试设备底面的抗干扰能力。
2.VCP:模拟垂直方向耦合，评估侧面或端口的ESD敏感性。
3.核心目的:通过间接放电测试，确保设备在复杂电磁环境中的可靠性。
图片来源于百度。