基于TLP的PCB靜電放電抗擾度研究.pdf

1、靜電放電(Electrostatic discharge，ESD)是一個(gè)高電壓、大電流和少電荷的瞬時(shí)放電過程，在放電時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)輻射場(chǎng)和大電流會(huì)通過輻射耦合和傳導(dǎo)耦合的方式對(duì)電子設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。印刷電路板(Printed circuit board，PCB)板作為電子器件的載體，對(duì)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行穩(wěn)定性有著重要影響。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)過程中對(duì)印刷電路板的抗靜電放電能力進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)不僅可以降低開發(fā)成本，同時(shí)也能夠使系統(tǒng)在復(fù)雜

2、多變的電磁環(huán)境中保持運(yùn)行穩(wěn)定。因此需要詳細(xì)研究靜電放電對(duì)印刷電路板的作用機(jī)理以及相應(yīng)的測(cè)試方法，提高印刷電路板的靜電放電抗擾度設(shè)計(jì)水平。
　　 本文共分為四個(gè)部分，分別研究了傳輸線脈沖發(fā)生器(Transmission LinePulser, TLP)測(cè)試系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、傳輸線脈沖發(fā)生器系統(tǒng)的仿真研究和基于傳輸線脈沖發(fā)生器的印刷電路板抗擾度測(cè)試。文章第一部分介紹了靜電放電對(duì)設(shè)備造成危害的方式，以及IEC61000-

3、4-2標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際應(yīng)用中存在的相關(guān)問題，然后介紹了用方波脈沖替代IEC標(biāo)準(zhǔn)中復(fù)雜靜電放電波形的傳輸線脈沖發(fā)生器靜電放電抗擾度測(cè)試方法，并說明了其優(yōu)點(diǎn)和在具體測(cè)試中的應(yīng)用。文章第二部首先概述了靜電放電的基礎(chǔ)理論，介紹了IEC測(cè)試方法和傳輸線脈沖發(fā)生器測(cè)試方法，并探討了二者測(cè)試結(jié)果之間的相關(guān)性。然后基于傳輸線產(chǎn)生方波脈沖的原理設(shè)計(jì)了傳輸線脈沖發(fā)生器測(cè)試系統(tǒng)并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了輸出波形測(cè)試。第三部分首先介紹了傳輸線的計(jì)算方法，通過算例對(duì)常用的計(jì)算方

4、法進(jìn)行了比較，由于貝杰龍算法精度較高，計(jì)算速度較快，所以選用貝杰龍算法進(jìn)行傳輸線脈沖發(fā)生器系統(tǒng)仿真。然后通過對(duì)傳輸線脈沖發(fā)生器系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，分析了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)輸出波形的影響。第四部分首先介紹了印刷電路板的電磁兼容問題，為了研究不同耦合機(jī)理下靜電放電對(duì)印刷電路板板的影響，本文根據(jù)靜電放電對(duì)印刷電路板的作用方式設(shè)計(jì)了電場(chǎng)探頭、磁場(chǎng)探頭和注入探頭，并利用探頭對(duì)簡(jiǎn)單印刷電路板板進(jìn)行了耦合測(cè)試。通過測(cè)量得到的耦合波形，分析了不同耦合方式下波形的