一、ESD模拟放电概述

ESD模拟放电是为了模拟静电放电现象，以测试电子设备在静电环境下的性能。静电放电（ESD）是带电物体之间的突然电力转移，这种静电转移可以由接触、介电击穿或电短路引起。ESD模拟放电试验是许多产品的必备测试，因为静电放电可能引起许多问题，包括但不限于机械故障、煤尘爆炸、燃料蒸汽爆炸和身体伤害等。ESD模拟放电可确定产品是否符合其ESD保护区域和程序，当电子产品易受ESD影响或可能产生ESD时，电子产品制造商必须确定减少ESD的措施。

二、ESD模拟放电的类型

• 接触放电
  • 主要针对半成品电子产品，或者是含有金属外壳的电子产品，也就是人体可以接触到的部分。对这一部分采用接触式放电，可以模拟在生产、运输以及使用过程中人体放电导致电子产品损坏的情况。
• 空气放电
  • 针对塑料外壳或者金属外壳外面涂有绝缘漆的一种放电方式。这种放电方式不通过直接接触，而是通过高压静电脉冲击穿空气，传输到产品内部，从而可能导致电子产品或元器件损坏。

三、ESD模拟放电的相关设备

• NSG 437 ESD模拟器
  • 设计用于舒适地放在操作员手中，操作条件不断显示，并可在明亮、清晰的彩色触摸显示屏上使用。基于60多个可选的放电网络，可满足当今汽车制造商的任何标准。模拟器简单、方便、使用安全。整个参数设置范围包括极性选择，可自由调节的脉冲重复、计数器功能和放电检测，可达到放电电压。用于参数输入的彩色触摸显示屏和键盘以用户可选择的语言显示功能和测试数据，以便在范围内方便和安全地操作。模拟器包含可变阈值选择，用于放电检测。在测试具有非导电表面（例如塑料外壳）的EUT时，可以关闭此检测功能。它还具有IEC61000 - 4 - 2和ISO10605的预编程设置，可确保模拟器自动正确设置并安装适当的放电网络，始终显示实际RC值。固态情况下的模压高压放电网络消除了电离和漏电流效应，调整的RC组件组合可确保波形参数在公差范围内。它是紧凑型ESD模拟器，带有基于微处理器的大型触摸式LCD面板，内置高压继电器，用于接触放电，电源操作放电手枪，高压基本单元，主电源适配器（100至250VAC），放电网络150pF/330Ω，可进行空气和接触放电，配备接地电缆和用户手册，网络系列适用于其他标准，空气放电由kV符号反向显示，在单个操作模式下也以声学方式显示，是独立的30kV ESD模拟器，用于符合IEC61000 - 4 - 2和ISO10605的抗扰度测试，可达30kV。
• ESD 30N静电放电模拟器
  • 空气放电和接触放电的测试电压最高可达30kV，放电频率最高可达20Hz，可方便更换的R/C网络和放电头，能通过交流电源供电、直流供电，也可用电池供电。包含一个电源及控制单元和一个放电枪，放电网络与放电枪头可直接插拔便于更换，放电探头也可轻松更换。控制单元能够自动识别所使用的放电网络和放电枪头，相关信息也会同时显示在显示屏上。此外，结合esd.control 软件（全面的静电放电测试管理软件，涵盖从测试准备到生成完整测试结果报告的功能），ESD 30N和dito（基于最新技术性能卓越的电池供电静电放电测试设备）可形成一套完整的静电放电测试系统，能帮助用户轻松完成从制定测试计划直至生成完整测试结果报告的每一个步骤。还有2欧姆校准靶是依照标准的相关细则设计制造的，并且可与50欧姆适配器配合使用通过频谱分析仪了解其性能。

四、ESD模拟放电在不同模型中的情况

• HBM（人体模型）
  • 该模型表征人体带电件放电，有等效人体电阻（Rb）和等效人体电容（Cb）。机器模型的等效电路与人体模型相似，但等效电容（Cb）是200pF，等效电阻为0。由于机器模型放电时没有电阻，且储电电容大于人体模式，同等电压对器件的损害，机器模式远大于人体模型5。
• CDM（器件模型）
  • 基于已带电的器件通过管脚与地接触时，发生对地放电引起器件失效而建立的。充电器半导体器件在装配、传递、试验、测试、运输及存贮过程中，由于管壳与其它（如包装用的塑料袋、传递用的塑料容器等）相互磨擦，就会使管壳带电，器件本身作为的一个极板而存贮电荷。并且器件的每个管脚的ESD特性差异较大，某些管脚的ESD电压会特别低，一般来说，高速端口、高阻输入端口、模拟端口ESD电压会比较低。