基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真

杨兰兰; 王香霁; 王倩; 王莉莉; 屠彦

doi:10.37188/CJLCD.2022-0072

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基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真

显示健康与安全 | 更新时间：2022-08-10

- 基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真
- Field-circuit co-simulation for air electrostatic discharge in intelligent display terminals
- 液晶与显示 2022年37卷第8期页码：1022-1031
- 作者机构：
  
  东南大学电子科学与工程学院信息显示与可视化国际合作联合实验室，江苏南京 210096
- 作者简介：
  
  [ "杨兰兰（1978—），女，安徽萧县人，博士，教授，2008年于东南大学获得博士学位，主要从事显示器件的仿真与测试、电子系统的场路协同仿真方面的研究。E-mail： jujube_yang@seu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  江苏省自然科学基金(BK20171156);中央高校基本科研业务费专项资金(2242021k30002);国家重点研发计划(2016YFB0401201)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0072
  中图分类号： TN972
- 收稿日期：2022-03-04，
  
  修回日期：2022-03-26，
  
  纸质出版日期：2022-08-05
- 稿件说明：
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杨兰兰, 王香霁, 王倩, 等. 基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1022-1031.

Lan-lan YANG, Xiang-ji WANG, Qian WANG, et al. Field-circuit co-simulation for air electrostatic discharge in intelligent display terminals[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1022-1031.
杨兰兰, 王香霁, 王倩, 等. 基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1022-1031. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0072.

Lan-lan YANG, Xiang-ji WANG, Qian WANG, et al. Field-circuit co-simulation for air electrostatic discharge in intelligent display terminals[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1022-1031. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0072.

摘要

静电放电由于具有高电压、强电场、瞬时大电流和宽频电磁辐射，对电子产品的危害极大，特别是空气静电放电更具普遍性和危害性。本文将描述空气放电的Rompe-Weizel非线性电弧SPICE模型与静电放电全波模型结合，并结合描述芯片工作的IBIS模型，建立空气放电的场路协同仿真模型，研究空气静电放电对智能显示终端放电时放电电流、电磁场分布及信号传输情况的影响。仿真结果表明，放电弧长越长，电流峰值越小，上升时间越长。在空气放电影响下，信号传输线的不同终端处所受干扰不同，影响主要集中在前2 ns，且并不是辐射电磁场越强处所受干扰也越大。场路协同仿真为复杂电子设备的空气放电研究提供了一种更加符合实际情况的仿真方式，为电子设备设计和制备过程中降低静电干扰提供了理论指导。

Abstract

Electrostatic discharge is harmful to electronic products because of its high voltage， strong electric field， instantaneous large current and broadband electromagnetic radiation， especially air electrostatic discharge is more common and harmful. In this paper， the Rompe-Weizel SPICE model describing nonlinear arc air-discharge， the 3D full-wave model and the IBIS model describing chip operation are combined to establish the field-circuit co-simulation model of the intelligent display terminal under air discharge. The discharge current， electromagnetic field distribution and signal transmission under air electrostatic discharge event are monitored through the discharge process. The simulation results show that the longer discharge arc length leads to the smaller current peak and the longer rise time. Under the influence of air discharge， the interference is different at different terminals of the signal transmission line， and the influence is mainly concentrated in the first 2 ns. And it is not that the stronger the electromagnetic field radiation is， the greater the interference is. Field-circuit co-simulation provides a more realistic simulation method for air discharge research in complex electronic products， and provides theoretical guidance for reducing electrostatic interference in the design and manufacture of electronic products.

关键词

Keywords

references

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