Jump to content

    

Самодельный ESD-gun

Всем привет! Возникла задача, проверить проектируемое устройство на ESD- совместимость придерживаясь методик тестирования описанных в стандартах IEC 61000-4-2. Для этого планируется собрать т.н. ESD gun (ВВ генератор) для электростатических испытаний. Также примерно очерчены требуемые характеристики гана исходя из стандартов на испытания. (Первый скрин.) Схема гана, кроме HV источника проста и представляет собой human-body model (Второй скрин). Где от HV источника накачивается конденсатор и разряжается на тестируемое ус-во.
Собственно вопрос состоит в том чем можно коммутировать столь большие напряжения для реализации схемы HBM?
Или вовсе отказаться от коммутации зарядной емкости и выполнять накачку только включением холодной части (HV источника), и как тогда обеспечить 100% накачку и минимизировать утечки?. Держать генератор все время включенным также не вариант - это будет противоречить чистоте проведения испытаний.
Есть мысли использовать ртутное реле\тригатрон\тиратрон. Но каждый из этих вариантов не очень подходит из-за необходимости подачи HV управляющего импульса, габаритов, удобства.. Может есть способы коммутации (3-15кВ) при помощи полупроводниковых элементов?

2018-12-13_155122.png

index.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну в самом простом приближении так:

https://en.wikipedia.org/wiki/Cascode#/media/File:Cascode-voltage-ladder.png

Для ленивых:

http://www.behlke.com/

Чтиво для интереса:

https://www.hpe.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/06058660_01.pdf

Еще есть высоковольтные реле всякие:

https://www.nucletron.de/en/electromechanics/high-voltage-relays/

https://www.cynergy3.com/products/product-type/reed-relay

 

Edited by Pengozoid

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как зарядный ключ можно использовать ВВ оптопару от Voltage Multipliers. Это самый дешёвый вариант (какая-нибудь сотня долларов). Как разрядный она не потянет - придётся таки ставить ВВ реле или каскод от Behlke. Это дорого. Особенно второе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Может попробовать что-то работающее на пробое? Искровой промежуток? Газоразрядную лампу? Правда не уверен что они позволят разрядить конденсатор до нуля :(

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, MegaVolt said:

Может попробовать что-то работающее на пробое?

Так и делали - электрошокер и газовые разрядники, которыми набирали нужное напряжение. Практика показала, что такие импульсы имеют избыточную мощность, но зато потом сертификация проходит без проблем.

Что касается самодельного генератора, то сделать-то его можно, но как измерять параметры импульсов? Нужен высоковольтный компенсированный пробник для осциллографа. Так не проще ли тогда купить готовый генератор? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 minutes ago, wim said:

Так и делали - электрошокер...

А можете подсказать какие разрядники были использованы?  Я присматривался к управляемому р-24. Но не знаю как он будет держать нагрузку, а особенно не в курсе как им управлять..

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, HHughes said:

 какие разрядники были использованы?  

Что-то типа такого https://www.chipdip.ru/product/b88069-x2180-s102, только не Epcos, а китайские аналоги. Соединяли их последовательно для получения нужного напряжения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мы как-то хотели купить подобное оборудование для проверки...

 

А потом задумались, кто будет добровольцем проводящим испытания, как отгородить место испытания и куда прятать прибор - чтобы студенты его без спросу не включали.

Интересно - какая группа по электробезопасности должна быть у лаборанта?

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minutes ago, _4afc_ said:

как отгородить место испытания и куда прятать прибор

Сертифицировать такое рабочее место практически нереально. Поэтому только так - достали из сейфа, потестировали что надо и спрятали обратно в сейф.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/14/2018 at 2:11 PM, _4afc_ said:

Мы как-то хотели купить подобное оборудование для проверки...

 

А потом задумались, кто будет добровольцем проводящим испытания, как отгородить место испытания и куда прятать прибор - чтобы студенты его без спросу не включали.

Интересно - какая группа по электробезопасности должна быть у лаборанта?

Да ничего сложного. Рабочее место называется  - испытательная станция, и  её по ПУЭ делают. А  у оператора  по электробезопасности 4ая  свыше 1000 в.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Зачем что-то прятать или отгораживать? Вы о чём??? :unknw: Прибор долгое время валялся у меня на столе и у коллег. И игрались с ним все кому не лень. Ничего опасного в нём нет, так как ток он отдаёт совсем небольшой.

Ведь назначение прибора: имитировать воздушный контактный электростатический разряд, который возникает от касания заряженным человеком прибора. Если б это было опасно, то смертельно опасно было бы например какую-то синтетическую одежду одевать - после этого можно ведь случайно на что-то разрядиться.  :wink2:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Делал тут себе как-то я "ган", всем ганам ган...

Испытательное напряжение 1.5кВ+-0.1%

Мощность постоянная 300Вт.

Мощность пиковая 1.5кВт.

Сжигает почти все... а то что не сжигает ставится в разработки.

К такому, студентов лучше не подпускать, убЬеть нафиг....

 

20180202_223558.jpg

Edited by shodan_x

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 минут назад, shodan_x сказал:

Делал тут себе как-то я "ган", всем ганам ган...

Испытательное напряжение 1.5кВ+-0.1%

Сжигает почти все... а то что не сжигает ставится в разработки.

А какой толк от него для испытаний на устойчивость к воздушным или контактным э-статическим разрядам? До 8 и 15 кВ это очень далеко не дотягивает.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, jcxz said:

До 8 и 15 кВ это очень далеко не дотягивает.

А мне такие напряжения и не требуются. Тут писали от киловольта, поэтому и запостил.

Если руки дойдут доделать регулируемый источник для разного рода "лампочек" 1-30 кВ; 100 Вт, то может и на "ручную" статику проверять начну, ну как побочный продукт разработки.

Edited by shodan_x

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 часа назад, jcxz сказал:

Ничего опасного в нём нет, так как ток он отдаёт совсем небольшой.

У инспектора Ростехнадзора может быть свое мнение о безопасности прибора. Особенно, если инспектор - барышня с высшим юридическим образованием. Проще спрятать прибор в сейф, чем что-то доказывать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now