一种带开关电阻电路静电通过评估方法与流程
本发明涉及一种带开关电阻电路静电通过评估方法。
背景技术：
1、汽车电子产品级的静电测试为每个汽车电子产品要进行的测试，最高测试静电达到25kv，电阻及开关相组合构成是常用的汽车电子电路，由于开关存在于电路中，因而使电路在进行静电测试时作用于电阻上的状态相比只有电阻的电路有更多情况，相比较由金属材料制作的开关，电阻元件在静电时更易被静电，在一些电路中电阻决定产品功能的正常参数实现，由于电阻器件并不是按汽车零部件的静电测试进行生产的，其最高的静电测试往往只有12kv到15kv，通常在汽车电子产品完成设计及生产完样品后进行静电测试才可以确认电阻电路等是否可以满足静电实验要求。若无法满足静电实验则重新修改电路及线路板设计，重新生产制样及静电测试，需要一定项目周期及重复的实验费用。因而若由于选型的电阻无法满足静电实验要求，重新修改电路及选型合适的电阻，则拉长了产品开发周期，又造成实验费用的多轮支出。当前如何在电阻器件资料无法满足25kv静电能力时进行计算评估电阻电路静电通过性来指导选型尚无工程方法，造成依靠静电实验测试发现问题晚，设计修改成本高，开发周期拉长的问题。。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种带开关电阻电路静电通过评估方法。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种带开关电阻电路静电通过评估方法，该方法包括以下步骤：
3、步骤一：计算开关的电接触间距空气放电电压值u1，按照计算公式(1)计算u1，表达式为：
4、u1＝d1·a (1)
5、式中，d1表示开关的电接触间距；a经验值取1000伏每毫米；
6、步骤二：esd测试电压值u2与u1比较，若u2小于等于u1则电阻通过esd，由电阻本身的无源模式下可以通过的esd电压值u3决定，若u3大于u2则通过，若u3小于等于u2则风险或不通过；若esd测试电压为负静电并且u2大于u1，计算静电作用下受分析的电阻两端电压值与电阻尺寸决定的空气击穿电压值的差值p，按照计算公式(2)判断差值p，表达式为：
7、
8、式中，u表示静电放电电压；r为受分析的电阻值；ra为静电放电的内阻；c为常量，代表空气中的每毫米静电击穿电压值，取1000；l为受分析的电阻尺寸长度；b为受分析的电阻端极宽度；
9、若esd测试电压为正静电并且u2大于u1，按照公式(3)计算结果p0，通过p0大小判断是否通过esd测试，若p0＞0则通过静电测试，若p0≤0则无法通过静电测试，表达式为：
10、
11、式中，v表示受分析的电阻最大过载电压；r为受分析的电阻值；d：变量，代表受分析的电阻在不同的静电电压及过载电压参数下的瞬间功率系数；u2表示esd测试电压值；u1表示开关的电接触间距空气放电电压值；
12、步骤三：当esd测试电压为负静电并且u2大于u1时，p≥0则电阻两端发生放电现象，按照公式(4)计算结果p1，通过p1大小判断是否通过esd测试，若p1＞0则无法通过静电测试，若p1≤0则通过静电测试，表达式为：
13、
14、式中，r为受分析的电阻值；c为常量，代表空气中的每毫米静电击穿电压值，取1000；l为受分析的电阻尺寸长度；b为受分析的电阻端极宽度；a为常量，代表因空气静电击穿后旁路剩余系数，取0.1；v:受分析的电阻最大过载电压；d：变量，代表受分析的电阻在不同的静电电压及过载电压参数下的瞬间功率系数；
15、步骤四：当esd测试电压为负静电并且u2大于u1时，若p＜0则电阻两端不发生放电现象，按照公式(5)计算结果p2，通过p2的大小判断是否通过esd测试，若p2＞0则无法通过静电测试，若p2≤0则通过静电测试，表达式为：
16、
17、式中，u表示静电放电电压；r为受分析的电阻值；ra为静电放电的内阻；v:受分析的电阻最大过载电压；d：变量，代表受分析的电阻在不同的静电电压及过载电压参数下的瞬间功率系数。
18、其中步骤二、步骤三和步骤四中d的计算公式为(6)：
19、d＝5000*(v/u)*(v/u) (6)
20、式中，u表示静电放电电压；v:受分析的电阻最大过载电压。
21、综上所述，本发明带开关电阻电路静电通过评估计算方法采用现有电阻可获得的参数(电阻值、功率、最大过载电压)结合静电模型参数(静电电压、静电内阻)及电阻静电经验参数和开关的电接触间距，结合电阻在电路中的设计功能，通过计算方式得出静电测试是否可以通过的结论，可以提前于设计电路及电阻元件选型时识别电阻静电测试风险，减少重复静电实验的项目周期与成本浪费；
22、具体步骤：计算u1值，将esd测试电压值u2与u1比较，若u2小于等于u1，则电阻通过esd由电阻本身的无源模式下可以通过的esd电压值u3决定，若u3大于u2则通过，若u3小于等于u2则风险或不通过；若esd测试电压为负静电并且u2大于u1，判断静电作用下受分析的电阻两端电压值是否会超过电阻尺寸决定的空气击穿电压值发生电阻两端的放电现象，当计算结果为大于等于0时，认为模型中发生电阻两端的空气击穿后旁路放电，使电阻上的冲突减弱，再比较受分析的电阻在不同的静电电压及过载电压参数下的瞬间功率系数，若瞬间功率系数不足，则认为无法通过静电测试，反之则可以通过静电测试；若电阻两端不发生放电现象，则计算电阻上的功率值与受分析的电阻在各电压下的瞬间功率差值，判断是否通过静电测试。
技术特征：
1.一种带开关电阻电路静电通过评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的带开关电阻电路静电通过评估方法，其特征在于：其中步骤二、步骤三和步骤四中d的计算公式为(6)：
技术总结
本发明公开了一种带开关电阻电路静电通过评估方法，计算U1值，将ESD测试电压值U2与U1比较，若U2小于等于U1，则电阻通过ESD由电阻本身的无源模式下可以通过的ESD电压值U3决定，若U3大于U2则通过，若U3小于等于U2则风险或不通过；若ESD测试电压为负静电并且U2大于U1，判断静电作用下受分析的电阻两端电压值是否会超过电阻尺寸决定的空气击穿电压值，计算结果为大于等于0时，认为模型中发生电阻两端的空气击穿后旁路放电，电阻上的冲突减弱，再比较受分析的电阻在不同的静电电压及过载电压参数下的瞬间功率系数，若瞬间功率系数不足，则认为无法通过静电测试，反之则可以通过静电测试，若电阻两端不发生放电现象，则计算电阻上的功率值与受分析的电阻在各电压下的瞬间功率差值，判断是否通过静电测试，本发明通过计算方式得出静电测试是否可以通过的结论，可以提前于设计电路及电阻元件选型时识别电阻静电测试风险，减少重复静电实验的项目周期与成本浪费。
技术研发人员：韩增殖,邹仁佳,池南豪,余祖刚,钟湘云
受保护的技术使用者：浙江长江汽车电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23