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    技術文章

    靜電放電電磁脈沖的實驗

    閱讀:654          發(fā)布時間:2010-7-1

    靜電放電電磁脈沖的實驗

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    摘 要: 利用單極子天線對靜電放電產(chǎn)生的電磁脈沖進行了實驗研究。測量表明,靜電放電電磁脈沖輻射場為脈沖持續(xù)時間百納秒的窄脈沖,但在距離放電源幾米以內(nèi),其場強很大,典型值可達千伏每米量級,其頻譜主要分布在幾十到幾百兆赫.典型的頻譜上限值可達到幾個吉赫。

        關鍵詞: 靜電放電 電磁脈沖 頻譜

        靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)可分為接觸式放電和非接觸式放電.也就是電流注人放電和空氣擊穿放電兩種方式。以往人們關注的ESD危害主要是注人電流的作用,在理論建模和實驗研究方面已做了大量的工作,并取得了一些重要的研究成果[1~4]。為了測試電子產(chǎn)品的ESD敏感度,人們已投人了相當?shù)木θパ芯縀SD電流波形,并建立了相應的標準,如電工委員會標準IEC 61000—4—2等等。研究者們特別感興趣的是由于帶電量、接近速度和電極類型(人體、轉運工具、工作平臺等)的不同而引起的電流幅值及其上升時間的變化.然而對非接觸式靜電放電即空氣放電產(chǎn)生的電磁脈沖輻射場卻認識不多[5,6]。人體一金屬模型放電電流[5]對時問的變化率很大.而輻射場的幅值主要取決于電流及電流對時間的導數(shù);脈寬小于lns的窄脈沖具有極寬的頻譜,其上限頻率可達吉赫。這就是說ESD電磁脈沖具有較高的幅值和極寬的頻譜,它是復雜多變的電磁環(huán)境效應中的主要近場危害源之一[7]。

    1 靜電放電模型

        靜電放電是指帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時,由于介質電離而使帶電體上的電荷部分或全部消失的現(xiàn)象,這是一個復雜多變的過程。因此,人們對實際中各種可能產(chǎn)生危害的靜電放電的靜電源進行了深人的研究+根據(jù)其主要特點建立了相應的靜電放電模型。如人體一金屬模型、家具模型、帶電器件模型、機器模型及場感應模型等等 我們選取具有快上升前沿的人體一金屬模型和具有較大電流的家具模型作為典型代表來對其電磁脈沖輻射場進行研究。

    1.1 靜電放電的人體金屬模型
    人體是產(chǎn)生靜電危害zui主要的靜電源之一.人體一金屬模型用來模擬帶電人體通過手持的小金屬物件+如螺絲刀,鑰匙等+對其它物體產(chǎn)生放電時的情形+其基本電路模型為單RC結構.放電參數(shù)R和c分別取33OΩ和150pF,典型的放電電流波形如圖1所示.它具有亞納秒的上升前沿.半高脈寬為30ns,其峰值從充電電壓為2kV 時的9A到l5kV時的70A。

    1.2 靜電放電的家具模型

     

        家具靜電放電指的是在計算機機房或實驗室內(nèi)那些易于移動的家具,如椅子、小的儀器搬運車等,由于摩擦或感應帶電后對其它儀器設備產(chǎn)生的放電過程,其電路模型也為單RC結構,通常取R=15Ω,C=lOOpF。其典型的放電電流波形如圖2所示。

    2 靜電放電電磁脈沖的測試設備和實驗條件

        靜電放電電磁脈沖的測試是在模擬自由空間中進行的,主要儀器放置在屏蔽室里。靜電放電模擬器采用瑞士Schafaer公司的NSG 435以及日本NoiseKen公司的Ess-200AX,其接觸式放電zui高電壓分別為8、15kV,非接觸式放電zui高電壓為15、30kV。放電通過標準的模擬器放電網(wǎng)絡和放電電極來進行,測試天線采用中國船舶工業(yè)總公司電磁兼容中心研制的單極子小天線,經(jīng)實驗標定,其工作上限頻率可達1GHz,信號波形記錄采用美國Tektronix公司的TDS 680B示波器(帶寬1GHz,采樣速率5×10-4T/s)。測試時的環(huán)境溫度為18 C.相對濕度為27%.天線距放電點距離為1 8cm,其放置方向與放電通道方向平行。

     

    常規(guī)電磁兼容知識大匯總:
     1.常用電磁兼容測試項目和測試要點           
     2.電磁兼容測試項目及設備配置
     3.傳導,輻射,雷擊(SURGE),靜電(ESD),群脈沖(EFT)測試 
     4.ESD測試(靜電放電測試)
    5. 電磁兼容三要素
    6.
    電磁兼容指令(EMC|電磁兼容測試|電磁兼容標準
    7. 產(chǎn)品認證、電磁兼容測試標準與測試方法
     8.工頻磁場抗擾度試驗
     9.IEC61000-4-4 EFT脈沖群抗擾度試驗的新老標準的不同
    10. 電磁兼容emc測試所需基本儀器之要求及其配備
    11.脈沖群抗擾度試驗的重復性和可比性
    12.組建電磁兼容實驗室的方法
    13.電磁兼容抗干擾測試儀器的校準
    14.從脈沖群抗擾度試驗的標準草案看試驗演變情況
    15. emc電磁兼容測試的通用儀器
    16. 電磁兼容測試的條件與方法
    17.電磁兼容測試項目
    18.國內(nèi)外電磁兼容標準概況與測試手段簡介
    19.電磁兼容測試項目和測試要點(EMC
    20.GB/T17626.2-2006與GB/T17626.2-1998靜電放電標準差異分析報告
    21.靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.2
    22如何提高電子產(chǎn)品的抗*力和電磁兼容性
    23. 電磁兼容基礎知識_傳導_輻射_靜電_脈沖_浪涌_周波跌落
    24.電磁兼容測試領域、設備和方法
    25. 傳導_輻射_靜電_浪涌_雷擊_脈沖群_衰減震蕩_周波跌落_電磁兼容測試儀器
    26電磁兼容(emc)標準的結構和分類
    27. 傳導騷擾抗擾性試驗測試系統(tǒng)
    28.電磁兼容實驗室方案
    29. EMC電磁兼容測試所需基本儀器之要求及其配備
    30.電磁兼容測試經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法
     
     
    分類行業(yè)電磁兼容知識匯總:
    35醫(yī)用電氣設備電磁兼容標準YY0505/IEC60601-1-2
    24家電產(chǎn)品ESDEMCEMSEMI輻射、傳導等測試
    30.手機OTA測試系統(tǒng)建設方案
    12開關電源電磁兼容測試
    32.照明電器電磁兼容認證標準
    38.便攜式電子設備的電磁兼容與電磁干擾
     
     
    瞬態(tài)傳導抗繞度測試系統(tǒng)配置方案
    1.電壓跌落、短時中斷和電壓漸變的抗干擾度試驗
    2.工頻磁場抗干擾度試驗系統(tǒng)
    3.雷擊浪涌抗干擾度試驗系統(tǒng)配置方案
    4.電快速瞬變脈沖群的抗干擾度試驗系統(tǒng)
    5.靜電放電抗干擾試驗系統(tǒng)
    6.衰減振蕩波抗擾度試驗
    7.GB/T17626.6(IEC61000-4-6)射頻場感應的傳導騷擾抗擾度

    雷擊浪涌(surge)測試知識:
    1.IEC61000-4-5(GB/T17626.5)浪涌的抗干擾測試(SURGE
    2.浪涌抗擾度(surge)實驗室配置
    3.浪涌的抗干擾測試(SURGE
    4.surge浪涌(沖擊)抗擾度測試
    5.電子產(chǎn)品的雷擊浪涌防護標準及測試
    6. 雷電電磁脈沖場模擬器(脈沖磁場)
    7 電子產(chǎn)品的雷擊浪涌(surge)防護(一)
     
    電磁兼容測試環(huán)境內(nèi)容:
    1.   電磁屏蔽室的通信電纜暗箱的要求
    2.   電磁屏蔽室制造制造和測試參照標準
    3.   射頻屏蔽室屏蔽效能的測試 
    4. 標準三米法EMC暗室  
    5電磁屏蔽室建設方案(電磁兼容)
    6屏蔽室建設方案(EMC
    7 軍用電磁兼容屏蔽暗室規(guī)劃和設計
    8構建電磁兼容實驗室的詳細方法1
    9構建電磁兼容實驗室的詳細方法 2
     
                                         
     車載電子電磁兼容性內(nèi)容如下:                
    1.車輛零組件電磁兼容試驗方法介紹
    2.汽車電子電磁兼容測試項目
    3.汽車電子干擾模擬器/汽車電子電磁兼容測試系統(tǒng)/汽車干擾模擬系統(tǒng)
    4.汽車電子的電磁兼容測試項目及測試設備
    5.汽車及車載電子設備電磁兼容EMC測試
    6.汽車電子電磁兼容測試-企業(yè)實驗室射頻騷擾測試
    7.車輛電氣設備的瞬變傳導騷擾和抗擾度性能測試
    8.汽車電子部件EMI抗擾性測試的各種方法及其優(yōu)缺點
    9.汽車高能量拋負載發(fā)生器(汽車電子電磁兼容性檢測設備)
    10.汽車電壓跌落模擬發(fā)生器(汽車電子電磁兼容性設備)
    11.汽車瞬變脈沖干擾模擬器(汽車電子電磁兼容檢測設備)
    12.汽車微脈沖干擾模擬器(汽車電子電磁兼容檢測設備
    13汽車電子干擾模擬系統(tǒng)方案配置(電磁兼容)
    14.汽車電子電磁兼容抗干擾實驗室配置方案
    15.CISPR 12及ISO11451-2車載電子電磁兼容測試
    16.汽車電子電磁兼容抗干擾實驗室配置方案
    17汽車電磁兼容標準
    18GB國標汽車電子電磁兼容標準
    19歐盟車載產(chǎn)品認證簡介(電磁兼容)
    20各國電磁兼容EMC認證簡表(傳導_輻射_靜電_脈沖_浪涌等測試設備)
    21根據(jù)CISPR 12ISO 11451-2電磁兼容EMC測試1
    22CISPR 12ISO 11451-2電磁兼容EMC測試2
    23. 汽車電子設備電磁兼容性改進電磁干擾
    24.汽車電磁兼容試驗
    25電動轎車新的電磁兼容性規(guī)則
    26. 機動車電磁兼容測試與應用
    27. 經(jīng)濟的汽車電子的EMI試系統(tǒng)
    28.電牽引系統(tǒng)的電磁兼容介紹
    29汽車電磁兼容技術
    30.汽車電磁兼容標準的分類

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