静电放电与保护元件的仿真研究

摘要

现今电子产品虽然满足了运算速度快、省电、体积小、重量轻、可携带的需求，但其高速数字系统的杂讯容忍度也相对减小，然而在人造合成材料的大量使用下，人体越来越容易因摩擦而带电，这使得静电放电问题对于电子产品的影响越发的严重。因此，对于产品设计者而言，如何对静电放电所造成的影响做一个正确的测量与模拟估算并提出有效的防治方法，是目前最重要的课题。 本文首先着重介绍了在接触式静电放电条件下静电放电发生器的数值模型，并利用电磁兼容仿真软件FLOEMC建立了静电放电发生器的三维模型，通过利用所提出的数值模型对耦合微带线及简化的接地系统的仿真模拟并观察结果发现其放电电流波形趋势与IEC61000-4-2标准中规定的电流波形一致性很好，这就为研究静电放电产生的电磁辐射危害的防护提供了模拟仿真的依据。本文在最后介绍了四种静电放电保护元件，并对其做了仿真研究。另外，基于仿真结果还对几种静电放电保护元件的特性作了介绍，从而使设计者可通过对比来挑选自己所需的保护元件。

目录

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第一章绪论

1.1研究动机与目的

1.2内容编排

第二章静电放电与规范概述

2.1静电成因与静电放电现象

2.1.1静电的相关概念

2.1.2静电成因

2.1.3静电放电成因

2.1.4静电放点的特点

2.2静电放电模型介绍

2.2.1总体简介

2.2.2人体放电模型(Human-Body Model，HBM)

2.3 IEC61000-4-2测试规范

2.3.1总体简介

2.3.2 IEC61000-4-2静电枪模型

2.3.3 IEC61000-4-2静电放电波形规范

2.3.4 IEC61000-4-2静电放电测试方法及配置

2.3.5 IEC61000-4-2静电放电测试环境参数规范

第三章静电放电现象的数值模拟

3.1简介

3.2仿真软件FLOEMC简介

3.3静电放电模拟器

3.3.1规范上的原始模型

3.3.2 FLOEMC中的静电放电模拟器模型

3.4静电放电的FLOEMC模拟

第四章静电保护元件的模拟仿真

4.1静电放电保护元件

4.1.1陶瓷电容

4.1.2积层式变阻器(MLV)

4.1.3齐纳二极管

4.1.4暂态电压抑制二极管

4.2静电放电保护元件的测量

4.2.1陶瓷电容

4.2.2积层式变阻器

4.2.3暂态电压抑制二极管

4.2.4积层式变阻器和电容作为保护元件的比较

4.3讨论

第五章结束语

致谢

参考文献