Σύνθεση γεννητρών ρεύματος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης με παθητικά στοιχεία

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και κατασκευή μίας γεννήτριας ρεύματος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης χρησιμοποιώντας μόνο παθητικά στοιχεία. Στα πλαίσια αυτής της μελέτης έγινε αξιοποίηση μετρήσεων του Εργαστηρίου Υψηλών Τάσεων σε πραγματικά περιστατικά ηλεκτροστατικής εκφόρτισης. Παρουσιάστηκε η προσεγγιστική μέθοδος (βασισμένη στη μέθοδο Prony) με τη χρήση της οποίας ανακτήθηκε η συνάρτηση μεταφοράς του προς κατασκευή κυκλώματος από τις καμπύλες εκφόρτισης. Στη συνέχεια κατασκευάστηκε το κύκλωμα αυτό βασιζόμενο στην αλυσωτή σύνδεση δίθυρων δικτύων κιγκλιδωτής μορφής (lattice) που αποτελούνταν, όπως προαναφέρθηκε, μόνο από παθητικά στοιχεία. Οι αποκρίσεις του κυκλώματος που προέκυψαν με τη βοήθεια του Matlab-Simulink αξιολογήθηκαν με βάση τα πειραματικά μας δεδομένα για τρία επίπεδα τάσης φόρτισης 1kV, 2kV και 4kV και τα αποτελέσματα ήταν ιδιαιτέρως ικανοποιητικά.

Aim of this diploma thesis is to study and design a passive circuit in order to produce the Electrostatic Discarge Current waveform. In this study, series of measurements of real ESD events, that had been carried out previously in the High Voltage Laboratory, were utilized. The approximation method (based on Prony method) was presented, by the use of which, the transfer function of the circuit under construction was retrieved with real ESD current waveform reference. Furthermore, this circuit was built based on the chain connection of passive two-ports with lattice topology. The responses of the circuit, that occurred with Matlab-Simulink simulations, were evaluated with experimental data reference for three levels of charging voltage 1kV, 2kV and 4kV and the results were more than satisfactory.