FDTD-SPICE直接結合法に基づく気中放電の時間領域シミュレーション

摘要

Electrostatic discharge (ESD) can be roughly categorized into contact and air discharges. Especially, in full-wave analysis of electromagnetic fields excited by air discharge, a suitable modeling of spark channel for an excitation source of the fields is required. In this work, we apply a FDTD-SPICE direct linking method into canonical problems of air discharge. The method deals with a full-wave model for structures of analytical objects and SPICE equivalent circuit models based on spark resistance formulas for spark channel. Both models are directly linked in time domain. Unlike existing methods, this approach has the following advantages: treatment of a number of spark resistance formulas and no extraction of impedance for the structures.%静電気放電（ESD）は接触放電と気中放電に大別され、特に気中放電により発生する電磁界のフルウェーブ解析では、その励振源として火花通路の適切なモデル化が要求される．本稿では、気中放電による発生電磁界を解析する手法として、FDTD-SPICE直接結合法に着目し、同手法を気中放電の規範問題に適用したので報告する．本手法では、解析対象の構造物をフルウェーブモデル、火花通路を火花抵抗則に基づくSPICE等価回路モデルとして取り扱う．両モデルの解析は、時間領域で直接結合される．このため、従来の手法と異なり、構造物に対するインピーダンス抽出が不要、さまざまな火花抵抗則の取り扱いが可能という利点を有する．