JPH0726781U - 静電気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に自然発生的な静電気サージに一致させ
ることができる静電気発生装置を提供する。 【構成】 高電圧を発生する高圧電源１１と、この高圧
電源１１の高電圧を充電する主コンデンサ１４及び充放
電を切り換えるスイッチ１６を有する充電部１２と、こ
の充電部１２に結合され被試験体２０に対して放電を行
う放電チップ１８とを備える静電気発生装置において、
前記スイッチ１６の放電側端子の導線に浮遊容量を形成
する結合板２７を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ノイズに対する電子機器の許容度を試験するために使用するサージ 電圧・電流を発生させる静電気発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、電子技術の進歩により通信機器や制御機器等の電子機器は、小型化と実 装密度の向上が図られているが、ノイズ、特に、そのうちの突発的サージによる 電子機器の誤動作、故障、破壊といった被害が増大している。ここでサージとは 、短時間に激しく変化する過渡的な電圧または電流のことで、例えば、人体に帯 電した静電気が機器に接触したときに発生する放電現象のような電流または電圧 が典型的な例である。このサージによる電子機器の被害を防止するために、回路 的な対策を立てることが重要になり、そのために人工的に発生させたサージを電 子機器に与えてその影響を詳しく調べる必要がある。

【０００３】 図４は従来から使用されている静電気発生装置の基本回路を示しており、高圧 電源１により発生した高電圧（ＨＶ）は、放電部２のリレースイッチ３を閉じる ことで充電抵抗器４を経由してコンデンサ５に充電する。充電が完了すると、リ レースイッチ３を開いた後、他方のリレースイッチ７を閉じるとコンデンサ５に 充電していた電荷が放電抵抗器６を経由して放電チップ８に流れ、グランド端子 ９に結合された被試験体１０との間で放電が起こる。このような人工的に発生さ せたサージを繰り返し被試験体１０に与えることで静電気試験が行われる。

【０００４】 今、放電チップ８と被試験体１０との間で放電を行い人工的にサージを発生さ せたときの放電電流波形は、図５のＤに示すように、第１ピークの立ち上がり時 間Ｔ１が０．３ｎｓ程度の位置にあり、第２ピークの時間Ｔｎが約数１０ｎｓで ある。ところで、人体に発生した静電気が、機器に触れた時に発生する自然発生 的な放電現象による放電電流波形は、図５のＥに示すように、２つのピークを有 し、第１ピークの立ち上がり時間が０．７〜１．０ｎｓであることが経験的に知 られており、この立ち上がり時間等が放電現象を定常的に表現するために規格と して定められている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のように自然発生的な静電気の放電電流の第１ピークの立 ち上がり時間が０．７〜１．０ｎｓであるのに対して、従来の静電気発生装置で は、第１ピークの立ち上がり時間が０．３ｎｓ程度の位置にあるため、静電気試 験においてシュミレーション精度の高い試験を期待できない欠点があった。この 第１ピークの立ち上がり時間の０．３ｎｓを遅延させるために、放電チップ８と 放電抵抗器６との間に、コイルやコア等を介装しても電流変化が非常に高速であ り、遅延制御が難しく、自然発生的な静電気サージと一致させることが困難であ った。そのため、人工的なサージを繰り返し電子機器に与えてその影響を詳しく 調べても正確なノイズ対策にはならないという問題点があった。

【０００６】 そこで本考案は、簡単に自然発生的な静電気サージに一致させることができる 静電気発生装置を提供することを目的とする。

【０００７】 なお、本出願人は、特開平３−６１８７５号公報において、放電部と放電チッ プとの間に広い面積の導体板を設けて、放電時間を遅延させ、人工的に発生した サージを、自然発生的な静電気サージと一致させる技術を開示している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的達成するために、本考案の静電気発生装置は、高電圧を発生する高圧 電源と、この高圧電源の高電圧を充電する主コンデンサ及び充放電を切り換える スイッチを有する充電部と、この充電部に結合され被試験体に対して放電を行う 放電チップとを備える静電気発生装置において、前記スイッチの放電側端子の導 線に浮遊容量を形成する結合板を設けたものである。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、充放電を切り換えるスイッチの放電側端子の導線に結合板を 設けることで浮遊容量が形成され、この浮遊容量により放電電流・電圧波形が遅 延し、簡単に自然発生的な静電気サージに一致させることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図示の一実施例により具体的に説明する。図１は本考案実施例 の静電気発生装置の構成を説明する回路図である。

【００１１】 同図において、本実施例の静電気発生装置は、高圧電源１１で発生した高電圧 を放電部１２で充電し放電チップ１８を介して被試験体２０に放電させる装置で あり、放電部１２は、充電抵抗器１３、放電電荷を充電するための主コンデンサ １４、放電抵抗器１５、リレースイッチ１６、波形整形部１７等を備えている。 リレースイッチ１６は、不活性ガス等を封入した切り換え型スイッチであり、２ つの固定側の接点Ａ及び接点Ｂと、切り換え側の接点Ｃとを有する。そして、高 圧電源１１の高電圧（ＨＶ）側は、充電抵抗器１３を介してリレースイッチ１６ の一方の固定側接点Ｂに接続され、リレースイッチ１６の切り換え側接点Ｃは、 直列に接続した放電抵抗器１５と主コンデンサ１４とを介して接地（ＧＮＤ）側 に接続され、リレースイッチ１６の他方の固定側接点Ａは、波形整形部１７を介 して放電チップ１８に結合される。また、グランド端子１９は、被試験体２０の 接地端子に接続される。充電抵抗器１３は、例えば、５０〜１００ＭΩ程度、放 電抵抗器１５は、充電抵抗器１３に比較して無視できる３３０Ω程度の値に設定 される。波形整形部１７は、放電電流波形を平滑に整形するための回路であり、 例えば、リレースイッチ１６と放電チップ１８との間の導線上に設けられた誘導 的なフェライトコアや容量的な円板等により構成される。放電チップ１８は、先 端が鋭角に尖った円柱金属からなる。そして、リレースイッチ１６の固定側接点 Ａの導線と、切り換え側の接点Ｃの導線との間には、浮遊容量を有するコンデン サ２１が設けられる。

【００１２】 図２は本考案実施例のリレースイッチの斜視図である。

【００１３】 同図において、リレースイッチ１６は、その本体２２が不活性ガスを封入した 内部に切り換えスイッチを設けた円筒状に形成されており、その本体２２の端面 には固定側の接点Ａ及び接点Ｂの導線２３及び２４と、切り換え側接点Ｃの導線 ２５が導出され、それぞれの導線２３，２４，２５の周囲に絶縁体２６が被覆さ れている。そして、浮遊容量を有するコンデンサ２１を形成するために、固定側 接点Ａの導線２３を被覆する絶縁体２６の周囲に所定の面積を有する円筒状に形 成された結合板２７が設けられ、この結合板２７と切り換え側接点Ｃの導線２５ とが結合導線２８により接続されている。

【００１４】 上記構成によれば、リレースイッチ１６を固定接点Ｂ側に切り換えれば、高圧 電源１１の高電圧（ＨＶ）が充電抵抗器１３と放電抵抗器１５を経由して主コン デンサ１４に充電される。次に充電が終了した時に、リレースイッチ１６を固定 接点Ａ側に切り換えれば、主コンデンサ１４に充電した電荷が、放電抵抗器１５ から波形整形部１７を経由して放電チップ１８に流れ、この放電チップ１８とグ ランド端子１９に結合された被試験体１０との間で放電が起こる。このとき、放 電電流波形の第１ピークの立ち上がり時間は、リレースイッチ１６の固定側接点 Ａの導線２３と、切り換え側の接点Ｃの導線２５との間に、結合板２７と結合導 線２８とからなる浮遊容量を有するコンデンサ２１のために遅延し、またその波 形が波形整形部１７で平滑にされる。

【００１５】 図３は本考案実施例の放電電流波形を示す図であり、２つの第１ピーク及び第 ２ピークを有し、第１ピークは、コンデンサ２１の浮遊容量を変化させることで 、その電流が１０％から９０％までに立ち上がる時間Ｔ１を０．７〜１．０ｎｓ にできることが確認できた。この浮遊容量の変化は、導線２３に被覆されている 絶縁体２６の厚さに応じて結合板２７の面積等を変えることで達成され、実験的 に値を確認して設定される。

【００１６】 以上のように、従来では第１ピークの立ち上がり時間を制御するには、放電部 と放電チップとの間に広い面積の導体板を設けていたが、本考案では切り換え型 のリレースイッチ１６の放電側端子の導線に浮遊容量を形成することで、簡単に 遅延時間を変化させることが可能になり、自然発生的な静電気サージに一致させ ることができるようになった。・

【００１７】 なお、上記実施例においては、固定側接点Ａの導線２３を被覆する絶縁体２６ の周囲に円筒状に形成した結合板２７を設けたが、少なくとも、リレースイッチ １６の放電側端子の導線２３，２５に浮遊容量を形成すればよく、例えば、切り 換え側接点Ｃの導線２５の絶縁体２６周囲に結合板を設けてもよく、また結合板 ２７の形状も円筒状に限らず、平板状あるいはコイル状等の任意の形状に形成さ れる。

【００１８】 また、波形整形回路１７は、必要により、放電電流波形が平滑になるように誘 導素子や容量素子で構成されればよく、任意の回路にできる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、充放電を切り換えるスイッチの放電側 端子の導線に結合板を設けて浮遊容量を形成し、この浮遊容量により放電電流・ 電圧波形を遅延させることが可能になり、簡単に自然発生的な静電気サージに一 致させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の静電気発生装置の構成を説明す
る回路図である。

【図２】本考案実施例のリレースイッチの斜視図であ
る。

【図３】本考案実施例の放電電流波形を示す図である。

【図４】従来例の静電気発生装置の構成を説明する回路
図である。

【図５】従来例の静電気発生装置及び自然発生的な静電
気サージの放電電流波形を示す図である。 １１ 高圧電源 １２ 放電部 １３ 充電抵抗器 １４ 主コンデンサ １５ 放電抵抗器 １６ リレースイッチ １７ 波形整形回路 １８ 放電チップ １９ グランド端子 ２０ 被試験体 ２１ コンデンサ ２２ 本体 ２３，２４，２５ 導線 ２６ 絶縁体 ２７ 結合板 ２８ 導線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧を発生する高圧電源と、この高圧
   電源の高電圧を充電する主コンデンサ及び充放電を切り
   換えるスイッチを有する充電部と、この充電部に結合さ
   れ被試験体に対して放電を行う放電チップとを備える静
   電気発生装置において、前記スイッチの放電側端子の導
   線に浮遊容量を形成する結合板を設けたことを特徴とす
   る静電気発生装置。