人体行走电压的时域波形研究

基于测试得到的人体行走电压时域波形,提出了仿真人体行走电压的等效电路模型构建方法,分析了模型参数对人体行走电压时域波形的影响.按照IEC 61340-4-5中规定的人体行走电压的测试方法,测试了不同温湿度、不同鞋、不同地板条件下,人体行走电压的时域波形.通过对大量实测人体行走电压时域波形的分析,提出了人体行走电压的等效RC电路模型,得到人体的带电量满足指数形式的充放电关系,其时间常数τ由等效电路模型的电阻R、电容C参数决定.人体行走中,人的动作引起人体电容的周期性变化,进而导致人体电压呈现周期性变化趋势.通过对比实测数据,模型与实验结果符合较好,人体动作引起的电压周期性变化一致性较好,实验具有很好的可重复性.

基于人体起电实验外推超低电压研究

随着电子工业技术的飞速发展,电子产品静电放电(electrostatic discharge, ESD)敏感度电压已经低于人体模型(human body model,HBM)电压50 V,然而现有防静电工作区(electrostatic discharge protected area, EPA)配置要求标准只是针对于ESD敏感电压不低于HBM 100 V的电子产品.为了研究人体起电超低电压EPA配置,文中依据ANSI/ESD S20.20标准进行人体行走实验,在较高湿度条件下,选择对地电阻值远低于标准规定109Ω的防静电地板与防静电鞋,测试人体起电的系统电阻及其行走起电电压.基于短时间的实验数据利用切比雪夫不等式外推特定概率下最大可能电压,使短时间实验数据具有实践意义.实验研究发现:虽然人体行走电压与其系统电阻之间呈正相关关系,但是离散性较大,仅通过系统电阻控制人体起电电压,无法得到良好的结果.最后,依据外推电压对EPA的防护可靠性进行风险评估,提出了降低失效风险的建议和措施.