从ESD测试配置描述可以看出,在进行ESD测试时,需要将静电枪的接地线接至参考接地板(参考接地板接安全地),EUT放置于参考接地板之上(通过台面或0.1m高的支架),K4W2G1646C-HC12静电放电枪头指向EUT中各种可能会被手触摸到的部位或水平耦合板和垂直耦合板,这就决定了ESD测试是一种以共模为主的抗扰度测试,因为ESD电流最终总要流向参考接地板。

   ESD干扰原理可以从两方面来考虑。首先,当静电放电现象发生在EUT中的被测部位时,ESD放电电流也将产生,分析这些EsD放电电流的路径和电流大小具有极其重要的意义。值得注意的是,ESD接触放电电流波形的上升沿时间会在1m以下,这意味着ESD是一种高频现象。ESD放电电流路径与大小不但由EUT的内部实际连接关系(这部分连接主要在电路原理图中体现)决定,而且还会受这种分布参数的影响。图1.35表达了某一产品:进行ESD测试时的ESD放电电流分布路径。图1,35中的CPl、CP2、CP3分别是放电点与内部电路之间的寄生电容、电缆与参考接地板之间的寄生电容和EUT壳体与参考接地板之间的寄生电容。这些电容的大小都会影响各条路径上的ESD电流大小。设想一下,如果有一条ESD电流路径包含了产品的内部工作电路,那么该产品在进行ESD测试时受ESD的影响就

会很大;反之则产品更容易通过ESD测试。可见,如果产品的设计能避免ESD共模电流流过产品内部电路,那么这个产品的抗ESD干扰的设计是成功的,ESD抗扰度测试实质上包含了一个瞬态共模电流(ESD电流)流过产品(瞬态共模电流干扰正常I作电路的原理,请参考1.5.5节的描述)。

   其次,ESD测试时所产生的ESD电流还伴随着瞬态磁场,当这种时变的磁环经过电路中的任何一个环路时,该环路中都会产生感应电动势,从而影响环路中的正常工作电路。例如,某电路的环路面积s=2cm2,该环路离ESD测试电流距离D〓50cm,ESD测试 时的最大瞬态电流峰值∫=30A,那么距离ESD瞬态电流50cm处的磁场可以根据式(I。14)算得:

Ⅳ=f/(2πD)=30/(2π×0.5)≈10A/m

    某一产品进行EsD测试时的ESD放电电流分布路径面积为s的环路中感应处的瞬态电压为σ可以根据式(1.15)算得:

   (1.15)σ=0.0002×4π×107×10/1×10ˉ9≈2.5Ⅴ式中,Ar=lm,为ESD电流的上升沿时间;炖为空气中的磁导率⊙从计算结果看,2.5Ⅴ与电路中的正常工作电压相比,这是一个危险的干扰电压。