静电放电中电极移动速度效应相关因素的研究

在小间隙静电放电中,电极移动速度影响放电参数,引起测量结果数离散性和低重复性。该因素和气体压强、温度、湿度等多个因素同时作用,是导致国际电磁兼容标准迄今尚无非接触静电放电测试标准的主要原因。我们研究团队研制的新型测试系统,可测量静电放电各参数随不同因素变化的影响。在控制气体压强、温度、湿度不变的情况下,在以不同速度向靶移动放电时,放电电流峰值、电流的上升斜率以及波形都会产生明显的差异。在实验室条件下基于研发的新型ESD测试系统,改变电极向靶移动速度,观察放电电流峰值的相应变化。研究讨论了实验测试中,通过控制其他因素恒定,改变电极移动速度,获得在一定不同带电电压下小间隙放电电流各参数的差异。对实验测量结果初步进行了理论上的分析,可为深入研究非接触静电放电性质提供参考。     

静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响分析

为了分析自然环境下静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响,基于流体动力学理论,建立静电放电电磁脉冲场下流注放电模型,对大气压下10mm针板间隙流注放电过程进行了仿真,研究了静电电磁脉冲场对流注运动发展过程中电场与光子通量的影响,以及得到不同静电电磁脉冲场下流注放电间隙贯穿时间的变化规律。结果表明:无静电电磁脉冲场时,随着时间的推移流注不断向阴极发展,当流注头部靠近阴极时,流注头部电场强度逐渐增大,光子通量幅值亦迅速增长;通入静电电磁脉冲场后,相同时间内,电场向板极推进的速度明显加快,击穿电压阈值显著降低,随着静电放电输出电压的增加,流注贯穿间隙的时间逐渐减小。对于强电磁场环境下电子设备安全防护的研究具有参考意义。     

静电放电参数低重复特性分析

静电放电发生时,由于气体压强、空气湿度、电极表面状况、环境温度等因素的影响,相关放电参数(击穿电压、电流、电场、磁场、峰值、弧长、上升斜率等)具有低重复特性。我们通过相关放电参数的处理来研究带电体和受电体之间间隙的电性质。从理论上和实验上深入研究放电间隙电性质的低重复特性,对于充分认识和把握静电放电的本质,对于静电放电危害的防护,有十分重要的理论意义和实际意义。通过改变静电放电发生器实验环境温度来获得相应的固定间隙放电情况下电流峰值的差异。试图从理论上对静电放电条件下所获得电流峰值的低重复特性加以初步的分析讨论。     

民用飞机静电防护设计

为保证民用飞机飞行的安全性和可靠性，首先对静电产生的机理以及静电放电的类型进行了研究。然后提出了静电防护搭接的措施：安装静电放电器、着落接大地、停机接大地等。通过搭接安装以及搭接电阻阻值测量分析，结果表明：飞机静电防护技术是可行的；静电放电器构造的选择和位置布置决定了静电放电的效果；搭接和接地模型必须按照工艺规范的要求进行操作，才能满足民用飞机静电防护设计的要求。此外，对飞机复合材料的静电防护进行了研究。     

不同结构介质阻挡放电的放电特性

研究了在大气压氮气流中、不同激励电源电压条件下，具有单、双两种电介质层结构的介质阻挡放电装置的放电特性，利用CCD影像技术和放电电压-电流波形进行了分析和讨论。结果表明，无论是哪种结构的介质阻挡放电，在大气压、氮气条件下微放电是介质阻挡放电等离子体的本质，在通常条件下观察到的大气压窄间隙介质阻挡放电等离子体均匀而强烈的放电形貌实际上是放电集体作用的结果。     

静电模拟器放电开关辐射场特性研究

研究了在静电放电抗干扰实验中模拟器内部放电开关动作对测试结果造成的影响.在保证放电电流满足IEC61000-4-2标准的前提下,对模拟器采取了一定的屏蔽措施,在此基础上进行了模拟器屏蔽前后性能测试及静电放电抗干扰实验.实验结果表明:ESD模拟器自身屏蔽是有问题的,其内部继电器放电开关的动作也会产生强电磁场,对ESD辐射场造成影响,从而影响被测试件的静电放电敏感性测试结果.由此证明IEC61000-4-2对静电放电模拟器只规定放电电流波形及其参数是不够的,还需进行更详细的规定,尤其是电流导数波形和辐射场的规定.     

基于静电防护的TVS保护电路与电容保护电路的对比评估

针对静电放电(ESD)电流对设备内部芯片造成的功能性破坏,该文基于静电放电电流在电路板中传导的电气模型,并对静电放电波形进行频谱分析,分析表明静电放电干扰含有大量高频成分,丰富的高频成分会干扰到设备的正常工作。然后,通过对比分析了典型的TVS电路和电容电路对ESD电流的抑制能力,并从理论和实验进行分析验证。实验结果表明,两者的滤波效果在频域和时域两个方面有着一定的差别。该文在此基础上提出基于TVS和电容的芯片级保护方案,为产品的设计和整改提供借鉴。     

介质阻挡放电过程中相关参量的变化

在大气压、氮气条件下，对DBD相关放电参量随激励电压和激励频率的变化情况以及结构因素对DBD放电参量的影响作了实验研究．结果表明：当放电只发生在间隙局部时，电介质层等效电容、间隙等效电容和等效电场强度在不同频率时在数值上相差很大；当放电充满整个间隙时，各等效放电参量在相同激励频率下基本保持在一定值附近．能量密度随激励电压的增加而线性增加，随频率的增大而增大．各放电参量与电介质层放置的位置无关，与放电间隙宽度的变化密切相关．     

雾化电晕放电除尘原理及其特性研究

出了一种新型静电除尘器结构和原理，采用新的电极结构，通过雾化电晕放电和水的循环利用，实现长期、高效并且无污水排放的静电除尘，解决了烟气污染源中黏性的微米及亚微米颗粒对传统除尘器所带来的种种弊端；对雾化电晕放电静电除尘的构造、放电特点、雾化电晕放电伏-安特性、雾化状态、温度的影响和电极清洗效果均进行了实验研究，为采用雾化电晕放电净化黏性粉尘的烟气提供了理论依据和必要的实验基础．     

静电放电电流波形校准装置的研制与分析

根据IEC61000-4-2的要求,研制了2种不同结构形式的静电放电电流波形校准装置,对SchaffnerNSG438和KeyTek MZ-15/EC型静电放电枪的电流波形进行了校准测试.经在不同电压等级和电压极性下的多次测试发现:其中一种校准装置测得的静电放电电流波形与出厂结果相吻合,即该校准装置的设计是成功的.通过试验对比和定量分析发现,校准装置的分布参数对静电放电电流波形的上升沿有显著影响.对于静电放电电流波形校准装置,仅满足标准规定的电压驻波比指标是不够的,必须对分布参数的影响予以高度重视.     

大气压下针状电极电晕放电静电消除效果实测与特性研究

为了研究高压静电消电效果和静电防护有效性,采用离子化测试方法,对影响大气压下针状电极电晕放电的电压、频率、消电距离、电极间隙、平衡电压等因素进行了系统测试与分析.结果表明,交流高压电晕放电在频率[1.8 kHz,2.0 kHz]区间内具有最佳消电效果;直流和脉冲高压电晕消电具有明显逆带电现象,且消电效果随电压升高、消电距离减小而提高.      

两点触发放电型交流等离子体显示屏及其驱动技术

为了克服现有技术制作的彩色等离子显示屏存在的亮度和发光效率较低的缺点，提出一种全新结构的显示屏及其驱动技术。该屏的寻址放电和维持放电在不同的间隙产生，解除了寻址与维持工作状态的相互制约。选取较小的寻址放电间隙可降低寻址电压，从而降低寻址的功耗，而选取较大的维持放电间隙可提高显示屏的亮度和发光效率。实验结果表明，采用新结构显示屏，其峰值亮度可达600cd／m^2。     

静电放电火花点燃特性与危险性分级方法

由分析静电放电火花羔火过程的物理特征和静电放电火花的点燃特性。根据静电放电火花的能量大小、放电火花空间分布范围和放电火花持续时间,研究静电放电火花实际点燃可燃物的可能性大小,给出6种典型静电放电火花的实际点燃能力。根据灰色系统理论,分析静电放电火花点火源序列和可燃物危险性序列之间存在的关联性,对静电放电火花的实际点燃危险性进行定量评价,将工业生产条件下的静电放电火花点燃危险性分为4级。     

静电放电模拟器校验装置的设计与实现

根据IEC61000-4-2标准要求设计了一套静电放电模拟器校验装置,该装置能够对静电放电电流波形进行采集和分析,来检验静电放电模拟器是否符合要求。在该装置中用Labview7．0设计了一套软件,通过USB-GPIB总线完成对放在屏蔽室内的数字示波器的控制,提高了这套设备的自动化程度,使测试结果更加准确。     

静电放电危害及防护技术研究

静电放电会使电子元器件失效或存在隐患,它对电子产品的生产和组装会造成难以预测的危害。在介绍静电产生的原因及静电放电对电子产品造成的危害基础上,重点探讨了静电放电的防护技术。     

移动终端的静电损伤及其防护技术研究

为了有效地改善移动终端的防静电性能,分析了静电放电产生的传导干扰和辐射干扰对移动终端的损伤.采用静电发生器及相关辅助设备对20部手机进行了静电放电实验,实验结果证明了辐射干扰和传导干扰是静电对移动终端的主要损伤途径.针对移动终端的静电损伤方式提出了移动终端的静电防护措施:改进壳体结构、增加静电屏蔽层、设计接地通道、设计保护电路,再次进行静电放电实验,实验结果表明,所采用的静电防护措施对移动终端的防静电特性有很大的改善.     

介质阻挡放电中的表面电荷

在介质阻挡放电中,计算不同的放电间隙,气压,介电常数和介质厚度等放电条件下的表面电荷量,在VD和SD两种情况下分别进行测量,比较实验和计算结果,并讨论其机理。     

聚乙烯装置改造前后料仓静电危险性对比分析

针对某聚乙烯装置改造后可能增加的风险,运用静电模拟装置模拟了聚乙烯料仓改造前后的静电起电量,通过粉尘爆炸参数测试和理论计算分析了刷形放电、堆表面放电、火花放电和传播型刷形放电的危险性.结合危险性分析结果,提出了预防静电引起料仓闪爆的措施.结果表明,随着风量和管道直径的增加,静电起电量明显增加,静电危险性加大,现场有发生刷形放电、堆表面放电、火花放电和传播型刷形放电的可能性.根据粉尘爆炸参数的测试结果,预防火花放电和传播型刷形放电可有效防止静电引起的料仓闪爆事故.     

ESD模拟器校验装置的设计与实现

本文根据IEC 61000-4-2标准要求设计了一套静电放电模拟器校验装置,该装置能够对静电放电电流波形进行采集和分析,来检验静电放电模拟器是否符合要求.在该装置中我们用Labview7.0设计了一套软件,通过USB-GPIB总线完成对放在屏蔽室内的数字示波器的控制,提高了这套设备的自动化程度,使测试结果更加准确.     

低气压下长间隙工频放电试验平台研究

为研究极高海拔低气压下工频放电特性,搭建了包括真空试验腔、真空泵、真空计、工频电源、高速摄像机等仪器的低气压长间隙工频放电试验平台,并对其气密性和放电性能进行测试。该平台可实现23 Pa~100 k Pa范围内气压调节和600mm以内放电间隙调节。测试结果表明:试验平台能够模拟海拔20 km以上的长间隙工频放电,且对于试验周期较短的工频放电特性研究具有良好的气密性和放电性能。研究成果对高海拔低气压下长间隙放电特性研究具有重要参考价值。