帯電人体のもつ金属棒の衝突で生ずる放電電流を用いた絶縁破壊電界の推定(電力EMC,一般)
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概要
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近年のICの高速・低消費電力化により,静電気放電(ESD: Electrostatic discharge)が引き起こす過渡電磁雑音による電子機器の誤動作が問題となっている.著者らはこれまで,帯電人体からの放電電流の発生機構解明を目的として,金属棒を握った帯電人体からの放電電流を6GHzディジタルオシロスコープで測定し,電流計算モデルを提案した.同モデルから,本来は直接測定できない帯電人体の接触過程における放電電圧波形が推定できること,結果として火花に続きアーク放電が発生していること,600V以下の帯電電圧では金属棒の接近速度に拘わらず,おおよそ一定の絶縁破壊電界(2×10^7V/m)で放電すること,などを明らかにした.本文では,上述の電流計算モデルから放電電圧波形を計算する際の数値計算が絶縁破壊電界の推定値にどのような影響をおよぼすかを考察した.まず,人体からの放電電流を広帯域ディジタルオシロスコープ(帯域:12GHz;サンプリング周波数:40GHz)で新たに測定し,電流計算モデルから放電電圧波形をフーリエ逆変換とたたみ込み積分の数値計算法で計算した.その結果,数学的には等価な計算式であっても,両手法による数値計算結果は厳密には異なるものの,放電直後は概ね一致していることが判明し,600Vの帯電電圧で推定される火花長は20〜30[μm],絶縁破壊電界は2〜3×10^7[V/m]であること,などが確認できた.
- 2006-12-08
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