ESDガンの片面PCBへの接触放電に対するFDTDシミュレーション(ESD・電波環境,EMC対策/一般)
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概要
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帯電金属体の静電気放電(Electrostatic Discharge: ESD)で生ずる過渡的電磁雑音はハイテク機器ほど深刻な電磁干渉を引き起こすことが知られ,それ故にESDに対する機器イミュニティの重要性が叫ばれている.殊に車載電子機器は厳しい電磁環境下におかれ,搭載機器もハイテク化の傾向にあるが,その一部には構成が簡易で低価格の片面プリント回路基板(片面PCB)が使用される場合がある.片面PCBは現状では電磁雑音に対する耐性に問題はないとされるが,その詳細は明らかでない.一方,国際電気標準会議(International Electro-technical Commission: IEC)では,ESDに対する機器イミュニティの試験法をIEC61000-4-2で規定しており,静電気試験器(ESDガン)の放電電流に対する耐性試験を通過した機器はイミュニティに問題はないとされる.本稿では,片面PCBの電磁雑音に対する耐性の解明を目的とし,筆者らの開発になるESDガンのFDTD(Finite-Difference Time-Domain)モデルで車載電子機器の筐体を想定したグラウンドに対し接触放電を行った際の,片面PCBの信号線路に誘起される電圧波形と近傍磁界のFDTDシミュレーションを試みた.その結果,ESDガンの充放電を切り替える電磁弁部と信号線路が近接する試験条件では,ESDガンの近傍磁界や放電電流はシミュレートできているにも拘わらず,信号線路の誘導電圧波形にはシミュレーションと実験結果との差異が生じたこと,ESDガンを回転させ電磁弁部を信号線路から遠ざけた場合には近傍磁界と放電電流波形に変化はないものの誘導電圧のシミュレーションと実験は概ね一致したこと,などがわかった.この結果から,信号線路上の誘導電圧はESDガンの放電電流の他にESDガンと信号線路との直接的な電界結合で生ずることが推測され,この場合のシミュレーション上の問題はESDガンのFDTDモデルで電磁弁部に対応するモデリングがなかったことに起因することがわかった.
- 2006-04-11
著者
-
藤原 修
名古屋工業大学大学院
-
上山 博也
名古屋工業大学大学院
-
前野 剛
(株)デンソー
-
平田 晃正
名古屋工業大学大学院
-
平田 晃正
名古屋工業大学
-
近藤 崇文
名古屋工業大学大学院
-
前野 剛
株式会社デンソー
-
近藤 崇文
名古屋工業大学大学院 工学部
-
藤原 修
名古屋工業大学
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