微带线的静电放电实验与仿真研究

由于存在复杂的强电磁噪声干扰,基于印制电路板的静电放电测试过程存在可重复率低、失真度高、难度大等问题。构建了一种简易的静电放电测试台架,重点研究微带线在导体传导途径中所引发的静电放电电压耦合现象的可测量性,并通过与仿真数据的对比,验证了该测试方法的可靠性,从而有助于提高电子产品设计研发阶段的静电放电评估工作的效率。

CMOS工艺中栅耦合ESD保护电路

为了克服大尺寸静电放电损伤防护元件存在的不均匀导通情况,提出了一种改进的静电放电损伤保护电路方案.该方案利用栅漏交叠区的结扩散电容作为耦合元件,电容耦合作用使大尺寸元件在静电放电损伤事件发生时能够均匀导通,从而有效提高静电放电损伤保护电路的抗静电能力.

CMOS集成电路中ESD保护技术研究

分析ESD失效的原因和失效模式,针对亚微米CMOS工艺对器件ESD保护能力的降低,从工艺、器件、电路三个层次对提高ESD保护能力的设计思路进行论述。工艺层次上通过增加ESD注入层和硅化物阻挡层实现ESD能力的提高;器件方面可针对电路的特点,选择合适的器件(如MOS,SCR,二极管及电阻)达到电路需要的ESD保护能力;电路方面采用栅耦和实现功能较强的ESD保护。

传输线脉冲发生器研制及其对电路板抗静电放电干扰的测试

为研究静电放电对电路板的干扰,利用传输线脉冲发生器提供激励脉冲,并配合测试探头,对电路板进行干扰测试,并以一单片机系统为测试对象进行干扰研究。首先,根据传输线脉冲生成原理,用同轴电缆、水银继电器及高压源设计和制作了1个传输线脉冲发生器,并将脉冲波的上升时间控制在1 ns以内;然后,分别用电场探头、磁场探头和注入探头建立了激励信号与被干扰对象之间的电场、磁场和传导耦合,通过试验观察了其耦合干扰信号,并研究了测试单片机系统的抗干扰特点。通过研究及测试得出:为保证传输线脉冲发生器的脉冲上升时间的要求,应选择快速继电器,控制好继电器与同轴电缆的连接以减少寄生参数的影响;用传输线脉冲发生器配合电场、磁场和注入探头进行测试,可以探查电路板的局部抗干扰薄弱环节;测试的单片机系统的抗干扰特点体现在:其局部区域对磁场干扰较敏感,晶振引脚和复位引脚对直接注入干扰更敏感。

MOS集成电路ESD保护技术研究

重点论述了ESD失效模式失效机理和MOS集成电路ESD保护电路

继电保护和自动装置的抗干扰问题

随着电力系统技术飞速发展,发电机容量大幅度提高,输电线电压升高,其电磁场强度和它产生的干扰大大增强。对于无触点的机电保护装置,以及现在已广泛应用的微机装置,这种干扰将会产生很大影响。通过对不同形态干扰的讨论,提出相应的抗干扰措施,总结出在电站设计中可采用的办法。实践证明,只要措施得当,发电厂、变电所的继电保护和自动装置干扰问题是完全可得到解决的。

ESD模拟器全波模型的仿真与验证

针对静电放电ESD测试结果的可重复性较差的问题,在CST中建立了ESD模拟器全波模型,从仿真的角度探讨解决静电放电测试可重复性问题的方法。通过放电电流对全波模型进行初步验证;对印刷电路板PCB进行静电放电测试,得到了电磁场耦合电压和电磁场耦合规律;建立了抗扰度测试平台和PCB的全波模型,结合ESD模拟器全波模型对PCB静电放电测试进行仿真。全波模型的建立和有效性的验证表明,在电磁场耦合规律上,测量和仿真可以相互验证,为ESD模拟器全波模型的实际应用提供了参考。

高压高频变压器场路耦合建模研究

高频高压状态下变压器会在极短的时间内遭遇电压的冲击,出现电压分布不均匀的情况,将对变压器内部绝缘产生影响,故对变压器分布参数研究时划分要更加细致,还要考虑变压器铁芯磁路和负载情况。以应用于静电除尘系统内的高频高压变压器工作情况为例,建立了变压器场路耦合模型,结合工作中变压器带负载的情况以及建模分析时铁芯对电感参数的影响,对于无法实测的量选取相关量进行仿真测试,结合变压器铁芯计算模型,在特定研究范围内对变压器铁芯进行简化等效,并对场路耦合模型短路和开路状态下的铁芯设置相应磁导率,将ANSYS仿真和试验得到的对数阻抗频率响应曲线相比较,证明了场路耦合模型建模与验证的正确性。

变电所二次系统的静电耦合干扰分析

根据静电耦合途径,分析不对称和对称二次回路的静电耦合及其产生的干扰电压造成的危害,提出增大耦合阻抗、采用静电屏蔽、缩短控制电缆及充分利用变电所中的自然屏蔽物4种抗干扰措施.