用于emc分析的esd发生器
精确、高效的发生器三维建模和网格划分是esd仿真的一个关键方面。cst studio suite 2023版本新开发了静电发生器的3d模型和电路模型，它可以模拟esd静电枪真实的工作过程。该esd发生器模型通过cst studio suite 2023组件库以模型库的形式提供给客户。在制造之前，可以通过模拟来虚拟评估esd性能。这将节省大量的物理测试时间，并将有助于更快地将产品推向市场。
在component library搜索esd如下：
如何正确地模拟esd发生器？
根据iec 61000-4-2标准，定义了两种esd测试方法，第一种是接触放电，其中esd发生器的电极与被测设备(eut)的导电部分直接接触。另一种方法是空气放电，其中esd发生器的带电电极被移动到eut附近，放电结果来自电极和eut之间的电弧形成。
使用simulia cst studio suite (cst) tlm求解器设计esd发生器，可以模拟接触放电和空气放电的过程。空气放电模型的性能主要依赖于非线性电弧模型，设计难度较大，cst软件已经把该非线性模型封装成sipce模型，用户可以采用cst场路协调的方法对非线性电弧进行模拟。
esd发生器的性能是根据iec 62000-2标准中规定的不同电压等级的电流波形进行验证的。从枪尖位置的电流波形来看，完全符合标准要求。
下面构建了一个静电枪波形较准的简单结构，在金属结构件上有一个缝隙，静电枪对金属外壳放电。在金属墙体内部设置一个金属环型天线作为esd信号接收端。对比仿真和测试的电流波形，可以看出电流波形一致性非常好，特别是上升时间和峰值。
通过在3d里面添加场监视器，可以对表面电流、场强等分布进行可视化的展示，了解电场如何在eut表面传播的情况。
手机产品esd仿真案例
我们可以考虑手机上的esd场景。当我们触摸手机时，人体在手机机身上的放电会对内部ic造成损坏。如下案例可以通过esd发生器模拟手机上的esd测试。如果受扰信号的电流超过限值，在测试之前的产品设计阶段可以进行必要的设计更改。
首先利用cst2023模型库里的esd静电枪模型，创建3d测试场景。这里面包含了静电枪、测试桌上的金属板、接地cable、屏蔽室的接地铜板等。
完成esd场路协同仿真后，可以在3d里面看到电场或磁场随着时间的变化。
同样，对于手机内部的的精细结构，包括pcb、软板等组件，都可以看到表面电流的分布，这是判断干扰路径的重要方式之一。
回到电路里面，我们同样可以监控usb等关键信号线上的电压和电流波形，这是我们判断是否会造成伤害的重要依据。
总结
cst软件设计了一种用于电子元件的emc分析的esd发生器模型。这些模型通过cst组件库以及验证文档提供给客户。
新的工作流程鼓励现有的cst用户以虚拟验证的方式为他们的产品提供esd设计指导。诸如苹果、三星等公司将为电子行业的其他潜在客户创造一个基准。
相关链接：
cst软件2023版新功能介绍1：emi接收机仿真
cst软件2023版新功能介绍2：两个提升效率小技巧
cst软件2023版新功能介绍3：通过cable工作室创建3d cable模型
cst软件2023版新功能介绍5：bci仿真模型及仿真案例
（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）
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