靜電放電抗擾度試驗中放電電壓對放電參數(shù)的影響

趙文艷

【摘 要】論文針對靜電放電抗干擾度試驗中放電電壓對放電參數(shù)的影響做出了實驗分析，希望在此研究分析下，能夠保障靜電放電過程中干擾度和放電參數(shù)之間的影響在合理的范圍內(nèi)，從而保障放電的安全。

【Abstract】In this paper， the effect of discharge voltage on discharge parameters in electrostatic discharge resistance test is analyzed. It is hoped that through this study， the influence of the interference degree and the discharge parameter in the electrostatic discharge process can be guaranteed in a reasonable range， thus ensuring the safety of the discharge.

【關(guān)鍵詞】靜電放電；抗擾度試驗；放電電壓；放電參數(shù)

【Keywords】electrostatic discharge； disturbance resistance test； discharge voltage； discharge parameters

【中圖分類號】TN06 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）02-0183-02

1 引言

靜電放電是由于帶電周圍電場強度發(fā)生改變，最終超過周圍介質(zhì)形成的一種擊穿電場形式。在日常生活中，靜電放電的危害是非常嚴(yán)重的，由于靜電的帶電粒子在隨時發(fā)生改變，因此，會造成電器系統(tǒng)應(yīng)用的干擾現(xiàn)象出現(xiàn)，這種情況下，要想保障電器的安全性應(yīng)用，就應(yīng)該加強對電器應(yīng)用中的靜電放電處理，確保在靜電放電處理中，能夠消除靜電放電對放電電壓的放電參數(shù)影響，最終保障放電過程中出現(xiàn)的危害降到最低。由此，本文針對經(jīng)典放電抗干擾度試驗研究，對于靜電試驗效果影響處理而言，是非常有意義的。

2 實驗裝置選定

在針對靜電放電抗干擾度的試驗影響處理中，為了保障試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，特別選定了ESD模擬系統(tǒng)作為本次試驗的測試系統(tǒng)，其整個系統(tǒng)的運行如圖1所示，在該試驗裝置的運行中，選定的試驗示波器為TDS7154B型數(shù)字存儲示波器，該示波器在運行中，其運行的帶寬為1.5GHz，采樣的頻率控制位20GHz。整個試驗過程中，用來存儲電壓的示波器波形模擬采用的是ESD模擬器，該模擬器在運行中適用的電壓范圍為0-±30kV，選定的半圓環(huán)天線距離整個靶中心36cm[1]。確定了試驗裝置的安置和應(yīng)用之后，對其應(yīng)用中的觸電模式進行了設(shè)計，選定接觸式和非接觸式兩種觸電模式作為試驗應(yīng)用中的觸電模式處理。當(dāng)通過觸電模式的處理之后，其形成的放電電壓為1-8kV，而這時形成的非接觸式靜電放電模式為空氣式靜電放電，整個放電過程中，電極接近速度為0.5-1.0m/s。為其選定的放電電壓分別為1kV、2kV、4kV、8kV、16kV以及32kV等，控制試驗室內(nèi)溫度為恒溫（26±2℃），室內(nèi)的相對濕度控制為（34±5℃）。將整個試驗裝置組接結(jié)束之后，進行了靜電放電試驗處理，共反復(fù)提取了20次試驗的結(jié)果數(shù)據(jù)，將試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的影響關(guān)系，進行了詳細(xì)的總結(jié)和對比，確保在試驗過程中，其靜電放電之后形成的試驗影響參數(shù)會有所改變，并且會隨著電壓峰值的上升出現(xiàn)波動現(xiàn)象。

3 試驗結(jié)果分析處理

3.1 接觸式靜電放電

在接觸式靜電放電的處理中，由于耦合設(shè)備的電路運行峰值發(fā)生了改變，這種情況下，要想保障試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，就應(yīng)該在試驗處理中，注重對試驗處理中的ESD模擬器中的參數(shù)分析，分析靜電參數(shù)改變的同時，要進行試驗峰值導(dǎo)電試驗處理，確保在峰值試驗導(dǎo)電試驗的處理中，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓波動的最小影響。圖2是接觸式試驗?zāi)M裝置應(yīng)用之后的表述效果，在該效果的表述中，其整體的放電波動值，隨著數(shù)據(jù)模擬的波動影響，出現(xiàn)了不同程度的偏移。同時為了保障試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，在試驗過程中，特別針對試驗中的模擬器數(shù)據(jù)的線性關(guān)系做出了假設(shè)，以字母m代表模擬器數(shù)據(jù)的種類，將其在正常試驗運轉(zhuǎn)條件下的放電電壓記錄下來，經(jīng)過記錄之后的放電電壓可以匯聚成一條線性放電電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系，在該線性關(guān)系的分析中，能夠看出在靜電放電電壓為1kV時出現(xiàn)了放電電壓的峰值，3.75A，即這一時期的放電參數(shù)P=3.75。

按照接觸式靜電放電電壓的不同影響，因此，在靜電試驗放電處理中，特別將靜電試驗處理的ESD模擬參數(shù)做出了轉(zhuǎn)變設(shè)計，通過模擬器轉(zhuǎn)變設(shè)計之后的數(shù)據(jù)應(yīng)用表述效果形成的線路應(yīng)用反饋圖如圖3所示，從該圖中可以看出，當(dāng)EUT的固定失效值在逐漸下降時，其對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用關(guān)系表述會出現(xiàn)電感失效現(xiàn)象。而EUT的嚴(yán)酷度值S也會隨著其數(shù)據(jù)的變化呈現(xiàn)出不同的應(yīng)用效果轉(zhuǎn)變，這種情況下，應(yīng)該根據(jù)的具體的試驗操作規(guī)范去調(diào)整試驗中涉及到的數(shù)據(jù)模型處理。

3.2 非接觸式靜電放電

非接觸式靜電放電作為靜電放電試驗中的一種，在當(dāng)前的靜電試驗處理中，占據(jù)著重要的位置，要想保障試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，就應(yīng)該在試驗的處理中，加強對試驗中的非接觸式靜電放電處理與接觸式靜電放電處理的效果對比，確保在試驗對比效果的控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)試驗影響的最小化處理。下圖4是非接觸式靜電放電試驗中，出現(xiàn)的試驗波形影響關(guān)系圖，從該圖中可以看出，在非接觸式靜電放電過程中，由于接觸線路的變化，導(dǎo)致整個放電電流出現(xiàn)三種不同的波形，三種波形分別用ABC線段表示。從圖中可以看出，當(dāng)靜電放電的電壓為8kV時，整個放電電壓形狀表現(xiàn)如A所示，而當(dāng)放電電壓為8-20kV時呈現(xiàn)出的電壓流變形狀，如B所示，這說明在不同的線路運行影響下，電路的不同線路運行呈現(xiàn)出的電路反饋效果是不同的，要想保障在靜電放電過程中，電壓的擊穿效果最小，實現(xiàn)的放電參數(shù)最小，還應(yīng)該在接觸式靜電放電的線路范圍控制上著手，保障在控制措施的實施中，能夠提升降低靜電放電對放電參數(shù)的影響。

按照非接觸式靜電放電的試驗效果影響處理，在整個試驗的測試過程中，由于電壓的變化范圍較大，因此，在這種情況下，要想保障試驗的效果能夠得到發(fā)揮，就應(yīng)該加強對試驗中的靜電電壓變化分析，通過靜電電壓的變化和分析，及時的處理好相應(yīng)的電壓變化波動狀況，確保在靜電電壓的控制管理中，能夠?qū)㈦妷焊蓴_度以及電壓的波動變換關(guān)系處理好，最終保障靜電電壓的處理能夠降低對放電參數(shù)的影響。

4 結(jié)語

通過本文的分析得出，當(dāng)不同的接觸式放電應(yīng)用中，由于放電電壓的變化，最終出現(xiàn)的放電參數(shù)影響也會表現(xiàn)出不同的放電形式，這時需要對放電電壓的高壓以及低壓進行測量處理，確保最終的試驗測量安全。

【參考文獻】

【1】原青云，劉尚合，張希軍，等.接近速度和放電電壓對空氣式靜電放電參數(shù)的影響[J].軍械工程學(xué)院學(xué)報，2016，21（2）：45-48.