1. Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Факультет технической кибернетики и информатики
Направление 210200 «Проектирование и технология электронных средств»
Дисциплина «Информационные технологии электромагнитной совместимости ЭС»
Лекция №14 «Задачи электромагнитной
совместимости электронных средств при
электростатическом разряде»
Автор - Чермошенцев С.Ф.
Казань 2008

2. Задачи электромагнитной совместимости
электронных средств при электростатическом
разряде
1. Электростатический разряд (ЭСР). Категории и виды электромагнитных помех.
2. Параметры тока ЭСР. Типы ЭСР: воздушный, контактный. Эквивалентные схемы
источников ЭСР.
3. Модели и параметры эквивалентных схем. Формы токов ЭСР: апериодический,
колебательный. Изменение тока при разряде тела человека или проводящего
предмета. Типовая форма импульса тока ЭСР.
4. Механизмы воздействия ЭСР на цифровые элементы ЭС.
5. Непосредственный механизм воздействия ЭСР на цифровые элементы ЭС.
6. Прямое воздействие ЭСР на корпус ЭС.
7. Косвенное воздействие ЭСР на ЭС.

3. 1. Электростатический разряд (ЭСР). Категории и
виды электромагнитных помех.
Электростатический разряд. Закон Российской Федерации «О техническом
регулировании» и технический регламент «Об электромагнитной совместимости»
определяют электромагнитную совместимость технических средств как «способность
технических средств функционировать удовлетворительно в их электромагнитной
обстановке, не создавая недопустимых электромагнитных помех другим техническим
средствам». При этом понятие электромагнитной обстановки необходимо определить
следующим образом: это совокупность электромагнитных явлений и (или) процессов в
данной области пространства или данной проводящей среде в частотном и временном
интервале.
Электронные средства широко применяются в народном хозяйстве, но их
экономический эффект существенно снижается из-за проблем с обеспечением
электромагнитной совместимости при воздействии электростатического разряда (ЭСР).
ГОСТ Р 51317.4.2-99 «Совместимость технических средств электромагнитная.
Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытания» дает
определение ЭСР как импульсному переносу электростатического заряда между
телами с различными электростатическими потенциалами [51].

4. Применение специального упаковочного материала, орудий труда, стульев, обуви и
одежды несколько снизило вероятность возникновения статического электричества на
различных объектах. Однако, как показывает практика, применяя только
профилактические мероприятия, не удается осуществить защиту дорогого и сложного
оборудования. Проблемы возникают при быстром разряде между заряженными телами,
во время которого появляются импульсы тока со временем нарастания в наносекундном
или
субнаносекундном
диапазоне
[30,
53,
57,
65].
В решение задач, связанных с исследованиями воздействия ЭСР, внесли большой
вклад российские ученые и специалисты: В.Ю. Кириллов – в области разработки
методов и средств исследований и испытаний воздействия ЭСР на бортовые системы
космических аппаратов [25]; Б.Н. Файзулаев, В.В. Логачев, А.П. Усанов – в области
экспериментальных исследований воздействия ЭСР на ЭС [54, 55]; М.И. Горлов, А.В.
Андреев – в области исследований непосредственного воздействия ЭСР на
интегральные
схемы
[2,
14];
Л.Н. Кечиев – в области анализа электромагнитных помех при ЭСР и методов защиты
от его воздействия [30]; В.А. Каверзнев, Г.Д. Грошева – в области исследований
методов и средств защиты полупроводниковых изделий от воздействия ЭСР; Г.П.
Потапов – в области электризации летательных аппаратов [15, 21, 43]. Среди
зарубежных авторов необходимо отметить Ч.Джоввета [17], В. Бокслейтера, Э.
Хабигера [57] и А. Шваба [65], в работах которых даны описания некоторых механизмов
воздействия и упрощенные аналитические подходы для решения задач, связанных с
воздействием ЭСР. Как видим, для большинства перечисленных работ, касающихся
анализа воздействия ЭСР на элементы ЭС, наиболее характерным является
экспериментальный метод решения данной задачи, упрощение решаемой задачи,
множество подходов и методов защиты от непосредственного воздействия ЭСР на
цифровые
элементы.

5. На сегодняшний день на практике анализ воздействия ЭСР на ЭС осуществляется
физическими испытаниями [33]. При физических испытаниях в качестве источников ЭСР
применяются
генераторы-имитаторы
ЭСР.
Испытательные
генераторы
конструируются таким образом, чтобы обеспечивать формирование
ЭСР
испытательных
высоких напряжений, эквивалентных напряжениям, возникающим при накоплении
статического электричества на теле человека, и обеспечить стандартные условия
осуществления разряда на поверхность (выбранные точки) испытуемого ЭС. Но при этом
экспериментальный
метод
исследования
воздействия
ЭСР
имеет
множество
существенных недостатков, главным из которых является невозможность на этапе
разработки ЭС прогнозировать последствия воздействия ЭСР и принимать необходимые
меры заранее, тем самым предотвращая создание ЭС, неспособных выполнять свои
функции при воздействии ЭСР. В связи с этим лучшее качество решения задачи ЭМС
при ЭСР может быть достигнуто на основе знакомства с причинами его возникновения и
введением средств и методов, которые сводят к минимуму ситуации, при которых может
иметь место ЭСР и, следовательно, минимизация его последствия. Это делает анализ
воздействия ЭСР на элементы ЭС фундаменталь-ной частью любой деятельности в
области изготовления, монтажа, установки и обслуживания ЭС. Понимание опасностей,
связанных с воздействием ЭСР, и знание методов и средств защиты от них становятся
жизненно важными для все большего числа инженеров, работающих в области
электроники.

6. Иллюстрация влияния ЭСР на электронные цепи:
В металлическом корпусе со щелями (а); в пластмассовом корпусе (б)
Задача борьбы с электромагнитными помехами возникла почти одновременно с
электроникой, но в то время самостоятельного значения не имела и особых трудностей
для своего решения не представляла. Трудности появились с увеличением количества
технических средств, в частности электронных средств, усложнением их функций и
созданием средств нового назначения. Стало очевидным, что нельзя разрабатывать,
производить и эксплуатировать современные ЭС без учета их ЭМС.
При импульсном разряде статического электричества возникают переходные
напряжения и токи и связанные с ними, быстро изменяющиеся электрические и
магнитные поля, которые могут вызвать разрушение полупроводниковых структур или
вызвать функциональные помехи, например, в виде ложного срабатывания цифрового
элемента [10, 11, 59, 61]. Основным опасным фактором ЭСР и непосредственным
источником помех является ток разряда. Он имеет сложную форму и основной
частотный спектр до 1 ГГц [12]. Данный тип электромагнитных помех в современных
субнаносекундных ЭС оказывает существенное влияние на основные параметры ЭС –
быстродействие
и
ЭМС.

7. Также с целью классификации электромагнитных помех, характеризующих
электромагнитную обстановку в местах размещения ЭС нормативными документами,
установлены категории и виды электромагнитных помех (рис. 3.1) [23, 52].
Рис. 3.1. Категории электромагнитных помехи ЭМС.
При этом понятие «низкой частоты» и «высокой частоты» в указанной классификации
условно, означая что преобладающая часть частотного спектра электромагнитной помехи
лежит соответственно ниже и выше определенной граничной частоты, в качестве которой
в международных стандартах ЭМС принята частота 9 кГц. Как видно из рис. 3.1,
электромагнитные помехи от ЭСР выделены в отдельную категорию. Это говорит о том,
что помехи, создаваемые ЭСР, имеют специфические свойства.

8. 2. Параметры тока ЭСР. Типы ЭСР: воздушный, контактный.
Эквивалентные схемы источников ЭСР.
Параметры тока электростатического разряда. На практике далеко не всегда
можно предотвратить образование статических зарядов. В табл. 1 приведены величины
заряда при некоторых распространенных технологических операциях.
Таблица 1
Данные о величине потенциала на операторах при выполнении
различных технологических операций (при относительной
влажности 40 – 55 %)

9. В зависимости от обуви, покрытия пола и влажности воздуха человек максимально
может зарядиться примерно до напряжения 20 – 30 кВ. Начиная с этого напряжения
наступают заметные частичные разряды, которые вызывают увеличение проводимости
окружающей среды. В результате устанавливается стационарный потенциал
равновесия. Обычно возникающие при ходьбе по коврам такие потенциалы Umax имеют
значение от 5 до 15 кВ. Накопленная энергия W в зависимости от емкости заряженного
тела C, равной 50 – 1500 пФ (емкость человека – 150 пФ), может составлять несколько
десятых долей джоуля и вычисляется по формуле [65]:
W = 0,5CU 2max .
Значение заряда увеличивается с улучшением контакта при полировке поверхности,
увеличением давления и разности диэлектрических постоянных контактирующих тел.
Аккумулирование заряда зависит также от формы объекта и бывает значительным в
окрестности минимального радиуса кривизны.
Различают несколько типов разрядов. Воздушный ЭСР – это разряд обычно в виде
одной искры, происходящий при превышении электрической прочности воздуха в виде
пробоя воздушного промежутка между телами с разными потенциалами. При этом
тело, имеющее заряд, является проводником. Хотя на практике возникновение ЭСР
почти всегда происходит при пробое воздушного промежутка, для испытаний ЭС более
предпочтителен контактный ЭСР. Это объясняется лучшей повторяемостью
импульсов результирующего тока, который представляет основной интерес на
практике. В этом случае переключатель на генераторе-имитаторе первоначально
находится в разомкнутом состоянии, и разрядный конденсатор заряжается до
заданного значения напряжения, а заостренный наконечник имитатора приводится в
соприкосновение с мишенью (например, ЭС). Затем посредством замыкания
переключателя подается импульс электростатического разряда [23].

10. Физически источник ЭСР представляет собой заряженный объект на диэлектрической
основе (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Физическая картина источника разряда
Во многих случаях явление воздушных и контактных разрядов ЭСР можно в хорошем
приближении смоделировать при помощи сравнительно простых эквивалентных схем
(рис.
3.3,
а,
б).
При этом существенным моментом является подбор значений элементов эквивалентных
схем. В работах [17, 28, 30, 57, 65] рекомендуются различные значения параметров
исходных экспериментальных моделей, созданных для описания реальных процессов
при ЭСР. При сравнении модели источника воздушного и контактного разряда
выясняется, что их разница заключается лишь в том, что в последний включается
эквивалентная емкость ключа. Экспериментальные данные показывают, что ее величина
находится в пределах всего 1 – 3 пФ [53], и тем не менее, это сильно влияет на
разрядный ток контактного ЭСР, и оно существенно отличается от тока воздушного ЭСР.
В данных случаях необходимо также различать разряд с разнообразных заряженных
объектов, например с тела человека, при различных операциях и с передвижных
тележек, кресел в компьютерном или лабораторном помещении (табл. 2).

11. Rз
L
R
Rз
L
R
Ск
U
С
U
а
С
б
Рис. 3.3. Эквивалентные схемы источников: а – воздушного;
б – контактного ЭСР
(U – высоковольтный источник заряда; Rз – сопротивление зарядной
цепи; С – емкость источника ЭСР; R – сопротивление разрядной цепи;
Ск – емкость разрядного ключа)
,
В общем случае напряжение U(t) и ток I(t) разряда описываются уравнениями [55]:
U (t ) + L
dI (t )
+ RI (t ) = 0
dt
I (t ) =C
dU (t )
dt
.
при начальных условиях I(0)=0, U(0)=V0. Если при этом разрядное сопротивление R –
величина
постоянная,
эти
уравнения
принимают
вид:
d 2 I (t )
dI (t )
LC
+ RC
+ I (t ) = 0
2
dt
dt

12. 3. Модели и параметры эквивалентных схем. Формы токов ЭСР:
апериодический, колебательный. Изменение тока при разряде тела человека
или проводящего предмета. Типовая форма импульса тока ЭСР.
Таблица 2
Параметры
Модели
R, Ом
С, пФ
L, нГн
1. Модель кончика пальца человека [30]
1500-2000
150
> 100
2. Модель металлического предмета в руках человека [30]
350 – 500
150
> 100
3. Модель проводящей структуры на изолированном
основании [30]
100
150
> 100
4. Модель заряженного металлического предмета [30]
15
150
> 25
5. Модель тела человека [30]
1500
100
50 – 100
6. Модель механизма разряда [30]
1000
1 – 10
2 – 30
7. Машинная модель [30]
0
200
> 150
8. Модель тела человека [57]
1000
9. Модель малой мебели [57]
10. Модель тела человека [65]
11. Модель малой мебели [65]
10 – 20
1000
10 – 50
100 – 300
300-1500
30 – 500
300-1500
150
100
100
100
12. Модель оператора [28]
500
350
-
13. Модель транспортного средства [28]
500
1000
-
14. Модель носителя оружия [28]
1000
5000
-

13. Среди форм токов ЭСР качественно можно выделить два типа: апериодические и
имеющие колебательный характер. В общем случае с учетом приведенных в табл.
2 параметров моделей источников ЭСР возможно выделить несколько случаев
поведения тока разряда. Если , что обычно имеет место для случая разряда ЭСР с
тела человека, форма сигнала тока равна сумме двух затухающих экспоненциальных
характеристик. Для данного случая общее решение для импульса разрядного тока
может
быть
представлено
в
виде
выражения:
I (t ) = K e
1
где
R
R2 1
τ = +
−
1 2L
2 LC ,
4L
−tτ
−tτ
1 +K e 2
2
2
R R 1
τ = −
−
2 LC ,
2 2L 4L
K = −K =
2
1
2L
U
R2
1
4L2 LC
−
Например, при параметрах источника ЭСР С = 150 пФ, R = 1000 Ом, L = 100
нГн, U = 10 кВ получаем осциллограмму импульса разрядного тока, представленного
на рис. 3.4, а. Как видно, величина тока разряда достигает 10А, а фронт импульса
составляет 0,7 нс.
.
При несколько других параметрах источника ЭСР, если , форма тока ЭСР равна
экспоненциально затухающей синусоиде, которая может быть выражена формулой:
I (t )= Ae
где
U
A=
ω L
0
,
−α t
0 sin ω t
0
R
α =
0 2L
,
1 R2
ω =
−
0
LC 4L2

14. Например, для данного случая источником ЭСР может служить тело с параметрами С
= 150 пФ, R = 15 Ом, L = 100 нГн, U = 2 кВ. Осциллограмма импульса разрядного тока
при данных параметрах приведена на рис. 3.4, б. В данном случае величина
разрядного тока достигает 50 А, а фронт импульса составляет 5 нс.
9.958
10
52.5 81
100
75
8
50
I( t)
6
I( t)
25
0
4
3.935
2
25
0
2 .10
− 11
5×10
9
4 .10
9
6 .10
t
а
9
8 .10
9
8
1 .10
−8
1×10
− 20.2 61 50
0
1 .10
− 10
1×10
8
2 .10
8
3 .10
t
8
4 .10
8
5 .10
−8
5×10
8
б
Рис. 3.4. Осциллограммы тока ЭСР: а – модель тела человека;
б – модель заряженного металлического предмета
Все ранее приведенные параметры источников ЭСР и токи разряда относятся к
экспериментальным, что же касается сертификации ЭС, введены нормативные
документы, которые регламентируют значение параметров элементов или
устанавливают требования к форме тока разряда. Требования ГОСТ Р 51317.4.2-99
устанавливают для генератора-имитатора ЭСР: разрядное сопротивление R = 330
Ом; разрядная емкость С = 150 пФ и фронт нарастания тока ЭСР – 0,7 – 1 нсек (табл.
3 и рис. 3.5) [51].

15. Параметры импульса разрядного тока
Таблица 3
Степень
жесткости
Испытательное
напряжение, кВ
Ток первого
Время нарастания Ток разряда (±30
максимума
%) при 30 нс,
tн, нс
±10 %, А
А
Ток разряда
(±30 %)
при
60 нс, А
2
1
2
7,5
от 0,7 до1
4
2
4
15
от 0,7 до1
8
4
3
6
22,5
от 0,7 до1
12
6
4
8
30
от 0,7 до1
16
8
I
Iпик
100 %
90 %
I при
30 нс
I при
60 нс
10 %
tн=0,7-1 нс
30 нс
t
60 нс
В ГОСТ Р 51317.4.2-99 также заданы уровни жесткости
воздействия ЭСР, против которого должна быть
защищена аппаратура (табл. 4). Там оговариваются
четыре уровня жесткости. Один из крайних случаев
относится к помещению для ЭС с контролируемым
уровнем влажности и антистатическими поверхностями,
другой крайний случай – удаленная контрольная
станция без кондиционирования воздуха и специальных
средств защиты. Требования ГОСТ Р 51317.4.2-99
являются обязательными при сертификации ЭС и
применяются совместно с ГОСТ 29073-91 [50],
устанавливающим категории испытаний технических
средств на помехоустойчивость, правила отбора и
оценки результатов.
Рис. 3.5. Типовая форма импульса тока на выходе испытательного генератора

16. Класс
Относительная
влажность
не более, %
Антистатические
материалы
Синтетические
материалы
Контактный метод
разряда, кВ
1
35
Х
2
2
10
Х
4
3
50
Х
6
4
10
Х
8
Что касается международных стандартов по проблеме ЭМС при ЭСР, то основным
является документ, разработанный Международной электротехнической комиссией –
МЭК 61000-4-2-95 «Электромагнитная совместимость. Методы испытаний и измерений.
Испытание на устойчивость к электростатическим разрядам. Изменение 2 (2000 –11)»,
с которым ГОСТ Р 51317.4.2-99 имеет аутентичный текст с некоторыми дополнениями,
учитывающими потребности экономики страны.

17. 4. Механизмы воздействия ЭСР на цифровые элементы ЭС.
Важнейшим вопросом в задаче анализа воздействия ЭСР на цифровые элементы
печатных плат ЭС является классификация механизмов воздействия. Можно выделить
следующие механизмы воздействия ЭСР на цифровые элементы печатных плат ЭС
(рис. 3.6):
1. Непосредственный на цифровые элементы ЭС.
2. Прямое воздействие ЭСР на ЭС (корпус и т.п.) и помехи, образованные
вследствие тока искрового промежутка разряда.
3. Прямое воздействие ЭСР на ЭС (корпус и т.п.) и помехи, образованные
вследствие токов растекания по некоторым элементам конструкции ЭС.
4. Косвенный на некоторые объекты около ЭС и помехи,
образованные
вследствие тока искрового промежутка разряда.
5. Косвенный на некоторые объекты около ЭС и помехи,
образованные
вследствие токов растекания по конструкции этого объекта.

18. Рис. 3.6. Электромагнитные помехи и механизмы воздействия ЭСР

19. 5. Непосредственный механизм воздействия ЭСР
на цифровые элементы ЭС.
2
3
1
1
4
i
Рис. 3.7. Непосредственное воздействие ЭСР на цифровые элементы печатных плат:
1 – ИС; 2 – межсоединение в МПП;
3 – разряжаемое тело; 4 – МПП;
При непосредственном механизме воздействия ЭСР на цифровые элементы
печатных плат заряженное тело разряжается на выводы, корпус интегральной схемы,
межсоединения в печатной плате или любой другой элемент ЭС. Это может иметь
место при обслуживании, изготовлении,
испытаниях, проверке и ремонте ЭС (рис.
3.7).
Искра
при
этом
обладает
сильными
нелинейными
свойствами.
Форма кривых тока, а особенно фронт импульса, имеют очень сложный вид.

20. В этом случае можно выделить три вида поведения цифрового элемента в
зависимости от напряжения на разряжающемся теле и типа элементной базы при
прочих равных условиях [62]:
1. Потенциал источника разряда относительно низкий, т.е. энергия разрядного
импульса очень мала из-за его малой длительности при электростатическом разряде.
При этом функционирование элемента не нарушается.
2. Напряжение разряжающегося тела находится в определенном диапазоне, начиная с
значения нижней границы которого происходит нарушение функционирования, т. е.
ложное срабатывание цифрового элемента.
3. Напряжение источника разряда больше некоторой критической величины, когда уже
необходим расчет на предмет повреждения цифрового элемента на печатной плате.
2
3
1
1
i
4
Анализ данного случая приведен в работе
[17] с применением методики с кривой
Бунша
–
Белла
(рис.
3.8).
Второй случай в литературе отдельно не
выделяется, но если при этом разряд ЭСР
происходит на межсоединения в печатной
плате,
может
произойти
ложное
срабатывание цифрового элемента.

21. 6. Прямое воздействие ЭСР на корпус ЭС.
ЭСР может оказывать прямое воздействие на любую точку или поверхность ЭС,
которые доступны обслуживающему или эксплуатирующему персоналу. Например,
при испытаниях на
воздействие ЭСР рекомендуется проводить разряды на
следующие точки: любые точки на корпусе ЭС, точки на панели управления или на
клавиатуре, на переключатели, кнопки или другие доступные для оператора места,
индикаторы,
В
первом
разрядного
светодиоды,
случае
решетки,
образование
промежутка
ЭСР.
корпуса
помехи
Этот
соединителей
обусловлено
случай
и
др.
непосредственно
характерен
для
ЭСР
[51].
током
между
диэлектрическими телами. При этом, если заряд стекает на другое изолированное
тело, искра или ток разряда прерывается тогда, когда тела примут новый, равный
потенциал U*, который вычисляется по формуле [30]:
U *=
Q
(C +C )
з‚
где Q – заряд, накопленный на теле, Кл; С – емкость разряжаемого тела, Ф;
Сз – емкость заряжаемого тела, Ф.

22. При этом ЭСР создает пространственные электромагнитные помехи – импульсные
электрические и магнитные поля ближней зоны, импульсные электромагнитные поля
дальней зоны. Кондуктивные и пространственные электромагнитные помехи, факторы
ЭСР имеют импульсный характер, описываются непрерывной спектральной функцией,
и поэтому при решении задач анализа ЭМС возникает неопределенность в
определении границ ближней (индукционной) и дальней зон распространения
электромагнитных помех. Данная задача решается в работах [24, 25], и границы
раздела ближней и дальней зон распространения электромагнитных помех опреде­
лены в пределах примерно 1 – 5 м. В этом случае источник помехи в виде тока
разрядного промежутка ЭСР рассматривается в виде элементарного вибратора Герца.
Во втором случае помеха обусловлена токами растекания по некоторым элементам
конструкции ЭС. При этом ЭСР также может воздействовать на любую точку или
поверхность ЭС, но поверхность является проводящей, например, непосредственно
на металлический корпус ЭС, который соединен с заземлением и по которому
происходит стекание зарядов с заряженного тела. Эти токи являются вторыми и
наиболее существенными непосредственными источниками помех при ЭСР.

23. В данном случае возникают первичные конструкционные токи, которые могут
создавать также кондуктивные помехи по шинам заземления или питания. Эти
первичные конструкционные токи также создают и вторичные пространственные
помехи [26]. Анализ этой задачи практически нельзя провести аналитически, так как
конструкция, по которой течет ток ЭСР, имеет довольно сложную конфигурацию, и
трудно однозначно определить распределение токов, тем более, определить, какой
формы получается электромагнитная помеха от
данного тока в контуре печатной
платы.
Имеется только несколько материалов, в которых сделана попытка решения этой
задачи в очень упрощенном виде. Например, в литературе рассмотрен случай, когда
непосредственным источником электромагнитных
помех является петля внутри
корпуса, который не отражает реального распределения токов по корпусу, и контур в
печатной плате представлен в виде некоего контура в воздухе, т.е. не учитывается
конструкция печатной платы и т.п., поэтому в основном в литературе приводятся
только
результаты
экспериментальных
исследований.

24. 7. Косвенное воздействие ЭСР на ЭС.
Косвенное воздействие ЭСР на ЭС и помехи, образованные вследствие тока
искрового промежутка разряда. В данном случае ЭСР происходит на некоторые
близлежащие изолированные, непроводящие объекты (другие изолированные ЭС,
любое
оборудование
или
диэлектрические
предметы
и
т.п.).
При
этом
непосредственно электромагнитная помеха также обусловлена током искрового
промежутка ЭСР. В этом случае ЭСР создает вторичные электромагнитные помехи.
ЭСР: влияние геометрии на путь разряда (а); иллюстрация принципа предотвращения
Разности потенциалов во время ЭСР подсоединением схемной земли к корпусу (б)

25. Косвенное воздействие ЭСР на ЭС и помеха обусловлена токами растекания по
некоторым элементам объекта, на который происходит ЭСР. Например, этими
объектами могут быть другие ЭС, металлические конструкции и т.п., которые
соединены с землей. В данном случае ЭСР создает первичные конструкционные токи
и вторичные пространственные электромагнитные помехи.
случае когда испытуемое ЭС имеет
В ГОСТ 51317.4.2­99, в
пластмассовый корпус, как правило,
предусмотрено испытание ЭС воздействием ЭСР на вертикальную и горизонтальную
металлические пластины связи. При этом вертикальная пластина связи поочередно
устанавливается на четырех сторонах ЭС на расстоянии 10 см. Горизонтальная
пластина
связи
устанавливается
под
испытуемое
ЭС
и
заземляется.
С проведением такой классификации становится ясно, что имеется несколько
возможных существенно различных путей воздействия, но среди них необходимо
выделить наиболее опасные и дальнейшие исследования проводить по данным
направлениям.
После
анализа
данных
механизмов
выявлено,
что
из
всех
приведенных механизмов наиболее опасными для функционирования ЭС являются
механизмы №1, №3 и №5, в том числе и в случае ЭСР на пластины связи. Это
объясняется
следующим
образом.

26. Во первых, механизм №1 – непосредственное воздействие ЭСР на входы цифровых
элементов – может привести к необратимым последствиям, что возможно в случае
прямого доступа вовнутрь корпуса ЭС. При этом анализ на предмет повреждения
проводится по методике, приведенной в работе [17]. В механизмах №2 и №4, как
утверждают многие авторы, непосредственным источником электромагнитной помехи
является искровой промежуток, где длина искры колеблется от долей до нескольких
миллиметров, т.е. непосредственно излучающая часть имеет весьма маленькие
размеры по сравнению с элементами конструкции, по которым могут проходить токи
растекания.
Во вторых, для случая с токами растекания, где необходимым условием является то,
что конструкция, по которой текут
токи, имеет заземление, ток имеет сложный
колебательный характер и большую величину. Это утверждение наглядно обосновано
результатами экспериментальных исследований, приведенных в работе [53], поэтому
механизм №5 специально реализован в
ГОСТ Р 51317.4.2­99 с использованием
пластин связи и применяется для случаев, когда необходимо исследовать ЭС с
пластмассовым корпусом, и без рассмотрения данного механизма задача анализа
воздействия ЭСР на цифровые элементы печатных плат ЭС была бы неполной.

27. Контрольные вопросы:
1. Когда именно и за счет чего появляются проблемы ЭСР?
2.Перечислите категории и виды электромагнитных помех, характеризующих
электромагнитную обстановку в местах размещения ЭС?
3. Охарактеризуйте типы ЭСР?
4. Что является непосредственным источником электромагнитных помех при ЭСР?
5. Какие параметры источника ЭСР влияют на величину и форму тока разряда?
6. Качественно сравните осциллограммы токов ЭСР от человека и заряженного
предмета?
7. Назовите основные механизмы воздействия ЭСР?
8. Какие механизмы воздействия ЭСР наиболее опасны и почему?
9. Какие области выделяются кривой Бунша – Белла?
10.Поясните непосредственный механизм воздействия ЭСР?