ГОСТ Р 51317.4.2—2010
Приложение D
(справочное)
Излучаемые поля при электростатических разрядах,
создаваемых человеком, держащим металлический предмет,
и испытательным генератором электростатических разрядов
D.1 Обзор процессов, вызывающих электромагнитные поля
0.1.1 Общие сведения
Форма импульса тока внастоящем стандарте, а также вего предыдущих изданиях установлена, исходя из
того, что происходит электростатический разряд от человека, держащего в руке небольшой металлический пред
мет. Электростатический разряд от человека, а также разряд от испытательного генератора электростатических
разрядов создают сильные электромагнитные поля.
Ниже рассмотрены подача разряда от человека, а также процесс, происходящийв испытательном
генераторе электростатических разрядов.
D.1.2 Электростатический разряд от человека
При подаче электростатического разряда от человека на испытуемое ТС происходят следующие события:
a) при приближении металлического предмета, который держат в руке, к металлической поверхности испы
туемого ТС до появления разрядного тока уже существует электростатическое поле. Тока нет (или есть очень
небольшой), нет и магнитного поля:
b
) при возникновении разряда между металлическим предметом в руке и испытуемым ТС электроста
тическое поле между ними ослабевает. Напряжение в дуге уменьшается от своего исходного значения до 25
— 40 В в течение 50 пс — 5 нс. Время уменьшения напряжения в дуге зависит от исходного значения
напряжения, параметров дуги идругих факторов. Первым шагом в череде событий, вызывающих сильные пере
ходные электромагнитные поля, является первоначальное уменьшение напряженности электрического поля;
c) в металлическом предмете, находящемся в руке человека, и в ТС начинает возникать ток. Основной
фронт тока распространяется со скоростью света и втечение времени, равного
0.8
нс, достигает руки человека. По
мере дальнейшего распространения тока виспытуемом ТС и руке человека возникают отражения и потери из-за
излучения и сопротивления, что приводит к сложной модели плотности тока как виспытуемом ТС. так и втеле
человека:
d) по мере продолжения процесса передачи электростатического разряда составляющие тока с наивысшей
частотой быстро затухают, восновном из-за излучения. Форма разрядного тока с увеличением времени становит ся
более гладкой (с меньшим уровнем высокочастотных составляющих), и. наконец, тело человека входит в элек
тростатическое равновесие с испытуемым ТС. Однако остаточный заряд на теле человека не может быть нуле вым,
т. к. дутадолжна исчезнуть до того, как тело человека полностью разрядится. Если рука человека и металли ческий
предмет продолжают приближаться к испытуемому ТС, может возникнуть повторный разряд при мень шем
напряжении. Этот процесс приводит к последовательным электростатическим разрядам, каждый из кото рых
характеризуется меньшим напряжением и более быстрым временем нарастания (частично из-за низкого
напряжения):
e) во время каждого из последовательности разрядов наблюдатель будет отмечать повышенную плотность
заряда в какой-либо точке руки, тела или испытуемого ТС до появления разряда, быстрое изменение разрядного
тока во время фазы разряда и небольший остаточный заряд после разряда:
f) изменяющаяся плотность заряда и изменяющиеся токи приводят к возникновению излучаемого электро
магнитного поля. Характеристики поля в ближней зоне определяются непосредственно током и зарядом, для
больших расстояний характеристики поля определяются производными тоха и заряда. Измерения показывают,
что переходные поля электростатического разряда для первых наносекунд возмущения достигнут условий поля
вдальней зоне на расстоянии
10
см от дуги:
д) производные по времени тока и заряда будут оказывать большое влияние на нарушение функциониро
вания электронных систем;
h) необходимо отметить, что при электростатическом разряде от человека производные тока и заряда
определяются временем уменьшения напряжения в дуге. Таким образом, время нарастания тока электростати
ческого разряда определяет высокочастотные компоненты электромагнитного поля.
Из вышесказанного следует, что переходные поля электростатического разряда «человек — металл» явля
ются важной частью процесса электростатического разряда. При конструировании идеального испытательного
генератора электростатических разрядов данные поля должны быть воспроизведены.
0.1.3 Испытательный генератор электростатических разрядов
Ниже рассмотрены процессы, происходящие в испытательном генераторе электростатических разрядов.
Поскольку большинство испытаний проводят в контактном режиме, обеспечивающем большую воспроизво
димость. ниже рассматриваются испытательные генераторы, работающие в контактном режиме.
31