关于自制 EOS 测试工具的分析和介绍

看了 Roland 自 high 于 EOS 测试的视频以后，有读者询问里面的工具是如何做的，而在此前也有读者来电询问 EMI 测试工具是如何做的，我在电话里介绍了好久，还把基础的原理也作了说明才把此事了结。有了这些经历，我知道很多读者对立锜的关注其实是不够的，因为这些信息都在立锜电子报里提供过了，可惜没有被他们捕捉到。而我的工作也没有尽到职责，没有把好东西介绍到所有需要的人。作为一个弥补措施，我打算分两期把这些内容再次提供给大家，这一期的内容是关于 EOS 测试工具的，下一期再介绍 EMI 测试工具的，分别满足不同的需求。

关于 EOS 测试工具的内容出现在立锜电子报第 16 期（已发到 26 期）所附的应用笔记《电源 IC 输入端的过应力分析》中，作者就是大家已经喜欢上了的 Roland van Roy，他是来自立锜欧洲分部的 FAE，我的一部分工作职责就是把他生产的内容翻译以后介绍给大家。如果大家在阅读时遇到了障碍，建议寻找原文来参照阅读，我怕自己的能力影响了大家的理解，所以作此提醒。

下面的内容是原文照录的，请仔细品味，避免自己制作时出错。但要提醒的是读者要有自己的思考，思考它为什么要这么做，推导一下原理，懂了以后就可以变通应用了，如果原文有错也不至于将自己带进沟里。

9. 用自制工具生成 EOS

下面介绍一些可以自制的过应力测试工具，用它们可以分别生成脉动的电流、电场和磁场。

a. ESD 发生器（图 28 ）

这款工具是用压电式的气体点火器改制的，这种工具不需要使用电池。

图28

此工具可以像 ESD 枪一样生成高压脉冲，小心别把自己打着了。

下图是制作的流程：

图29

制作这个工具需要将压电式气体点火器拆开来进行。首先将金属外壳取下来，把高压线拨到外面，用铜箔把手柄盖住，将压电陶瓷的地与铜箔以及地线连接起来。再次装上金属外壳，确保它和铜箔之间连接良好。你还可以在外壳上增加一条地线以降低它和测试对象连接时的阻抗。参见图 29。

做试验的时候不要直接对 IC 进行攻击，你可以在不同的接地点之间或是电源的正极和地之间进行攻击，也可以在电源线上串联电阻以后再行攻击以得到更多不同的量化效果。

b. 脉冲电场发生器，见图 30。

图30

这个工具可直接从 ESD 发生器转变而来。将一块铜箔和高压节点连接起来，再在高压节点和地之间增加一个火花隙即可形成，参见图31。

图31

你可以用这个工具检查你的系统在快速变化的电场下的鲁棒性，很多高阻抗的电路会受到它的影响。

c. 脉冲磁场发生器，参见图 32。

图32

这个工具是通过将电流脉冲送入一个线圈使之生成快速变化的磁场来形成的。

你还是可以使用压电式点火器来制作此工具，但你这时候需要使用一个能够固定线圈的装置。在压电式点火器的顶端安装一个小型同轴连接器是比较方便的，这样会给连接不同的线圈带来方便。

一块小型的双面 PCB 可以用作安装连接器的基座，然后再将 PCB 和金属外壳焊接起来。你还需要增加一块接地的铜箔，它要将气体点火器的手柄、压电元件的地端和金属外壳连接在一起。

高压线的位置需要进行调节，使之形成 2~3mm 的火花放电间隙。

屏蔽环的制作与用于 EMI 测试的环形天线的制作方法是一样的，请参考应用笔记 AN045，请注意同轴线的内芯线末端要和电缆的屏蔽层焊接在一起。参见图 33。

你可以用这个工具对应用中的敏感环路进行检查，像 IC 的去耦回路就可以用此方法进行检测。你也可以将线圈与铁氧体磁芯耦合在一起将脉冲电流引入电缆中去，这很类似共模电流测量，但这时候的环形线圈变成了发送器。

需要注意的是这个工具可以生成极端糟糕的脉冲干扰，不要在敏感的数字电路附近使用它。

图33