静电放电抗扰度试验中放电电压对放电参数的影响

赵文艳

（天津市电工技术科学研究院，天津300232）

1 引言

静电放电是由于带电周围电场强度发生改变，最终超过周围介质形成的一种击穿电场形式。在日常生活中，静电放电的危害是非常严重的，由于静电的带电粒子在随时发生改变，因此，会造成电器系统应用的干扰现象出现，这种情况下，要想保障电器的安全性应用，就应该加强对电器应用中的静电放电处理，确保在静电放电处理中，能够消除静电放电对放电电压的放电参数影响，最终保障放电过程中出现的危害降到最低。由此，本文针对经典放电抗干扰度试验研究，对于静电试验效果影响处理而言，是非常有意义的。

2 实验装置选定

在针对静电放电抗干扰度的试验影响处理中，为了保障试验结果的准确性，因此，特别选定了ESD模拟系统作为本次试验的测试系统，其整个系统的运行如图1所示，在该试验装置的运行中，选定的试验示波器为TDS7154B型数字存储示波器，该示波器在运行中，其运行的带宽为1.5GHz，采样的频率控制位20GHz。整个试验过程中，用来存储电压的示波器波形模拟采用的是ESD模拟器，该模拟器在运行中适用的电压范围为0-±30kV，选定的半圆环天线距离整个靶中心36cm[1]。确定了试验装置的安置和应用之后，对其应用中的触电模式进行了设计，选定接触式和非接触式两种触电模式作为试验应用中的触电模式处理。当通过触电模式的处理之后，其形成的放电电压为1-8kV，而这时形成的非接触式静电放电模式为空气式静电放电，整个放电过程中，电极接近速度为0.5-1.0m/s。为其选定的放电电压分别为1kV、2kV、4kV、8kV、16kV以及32kV等，控制试验室内温度为恒温（26±2℃），室内的相对湿度控制为（34±5℃）。将整个试验装置组接结束之后，进行了静电放电试验处理，共反复提取了20次试验的结果数据，将试验结果数据的影响关系，进行了详细的总结和对比，确保在试验过程中，其静电放电之后形成的试验影响参数会有所改变，并且会随着电压峰值的上升出现波动现象。

图1 ESD模拟系统实验装置

3 试验结果分析处理

3.1 接触式静电放电

在接触式静电放电的处理中，由于耦合设备的电路运行峰值发生了改变，这种情况下，要想保障试验结果的准确性，就应该在试验处理中，注重对试验处理中的ESD模拟器中的参数分析，分析静电参数改变的同时，要进行试验峰值导电试验处理，确保在峰值试验导电试验的处理中，能够实现电压波动的最小影响。图2是接触式试验模拟装置应用之后的表述效果，在该效果的表述中，其整体的放电波动值，随着数据模拟的波动影响，出现了不同程度的偏移。同时为了保障试验结果的准确性，因此，在试验过程中，特别针对试验中的模拟器数据的线性关系做出了假设，以字母m代表模拟器数据的种类，将其在正常试验运转条件下的放电电压记录下来，经过记录之后的放电电压可以汇聚成一条线性放电电压转换关系，在该线性关系的分析中，能够看出在静电放电电压为1kV时出现了放电电压的峰值，3.75A，即这一时期的放电参数P=3.75。

图2 ESD模拟器参数设置放电电压影响关系

按照接触式静电放电电压的不同影响，因此，在静电试验放电处理中，特别将静电试验处理的ESD模拟参数做出了转变设计，通过模拟器转变设计之后的数据应用表述效果形成的线路应用反馈图如图3所示，从该图中可以看出，当EUT的固定失效值在逐渐下降时，其对应的数据转换应用关系表述会出现电感失效现象。而EUT的严酷度值S也会随着其数据的变化呈现出不同的应用效果转变，这种情况下，应该根据的具体的试验操作规范去调整试验中涉及到的数据模型处理。

图3 ESD模拟器静电放电试验处理效果转变模型

3.2 非接触式静电放电

非接触式静电放电作为静电放电试验中的一种，在当前的静电试验处理中，占据着重要的位置，要想保障试验结果的准确性，就应该在试验的处理中，加强对试验中的非接触式静电放电处理与接触式静电放电处理的效果对比，确保在试验对比效果的控制中，能够实现试验影响的最小化处理。下图4是非接触式静电放电试验中，出现的试验波形影响关系图，从该图中可以看出，在非接触式静电放电过程中，由于接触线路的变化，导致整个放电电流出现三种不同的波形，三种波形分别用ABC线段表示。从图中可以看出，当静电放电的电压为8kV时，整个放电电压形状表现如A所示，而当放电电压为8-20kV时呈现出的电压流变形状，如B所示，这说明在不同的线路运行影响下，电路的不同线路运行呈现出的电路反馈效果是不同的，要想保障在静电放电过程中，电压的击穿效果最小，实现的放电参数最小，还应该在接触式静电放电的线路范围控制上着手，保障在控制措施的实施中，能够提升降低静电放电对放电参数的影响。

图4 非接触式经典试验放电电流波形影响效果

按照非接触式静电放电的试验效果影响处理，在整个试验的测试过程中，由于电压的变化范围较大，因此，在这种情况下，要想保障试验的效果能够得到发挥，就应该加强对试验中的静电电压变化分析，通过静电电压的变化和分析，及时的处理好相应的电压变化波动状况，确保在静电电压的控制管理中，能够将电压干扰度以及电压的波动变换关系处理好，最终保障静电电压的处理能够降低对放电参数的影响。

4 结语

通过本文的分析得出，当不同的接触式放电应用中，由于放电电压的变化，最终出现的放电参数影响也会表现出不同的放电形式，这时需要对放电电压的高压以及低压进行测量处理，确保最终的试验测量安全。