Καταγραφή ρεύματος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης για διαφορετικά σημεία έγχυσης κατά την έμμεση εφαρμογή εκφορτίσεων σύμφωνα με το Πρότυπο IEC 61000-4-2 και επίδραση σε SpaceWire Link

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το φαινόμενο των ηλεκτροστατικών εκφορτίσεων (electrostatic discharges, ESD), με σκοπό τη μέτρηση του ρεύματος που προκύπτει από δοκιμές αυτών, εφαρμόζοντας μεθοδολογία που ακόμη μελετάται, και την επιρροή που ασκούν σε ένα σύνδεσμο (link) του SpaceWire. Το κύριο Πρότυπο, με βάση το οποίο πραγματοποιούνται δοκιμές και έλεγχοι ηλεκτροστατικής εκφόρτισης σε επίπεδο ηλεκτρονικών συστημάτων τις τελευταίες δεκαετίες, είναι το IEC 61000-4-2, το οποίο ορίζει αυστηρά την κυματομορφή ρεύματος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης και τις βασικές της παραμέτρους. Στο πρώτο μέρος εξετάζεται η περιγραφόμενη στο Πρότυπο διαδικασία έμμεσης εφαρμογής των εκφορτίσεων, και μελετώνται αποκλίσεις στο παραγόμενο ρεύμα, για διαφορετικά σημεία έγχυσης του παλμού στο εργαστήριο και σε διαφορετικά επίπεδα τάσης. Αφού περιγραφεί το φαινόμενο της ηλεκτροστατικής εκφόρτισης, εξετάζεται το σχετικό Πρότυπο Δοκιμής, γίνεται αναφορά στο πλαίσιο μέσα στο οποίο πραγματοποιήθηκε το πείραμα και οι μετρήσεις, με περιγραφή και απεικόνιση του εξοπλισμού, της διάταξης, της προετοιμασίας και της πειραματικής διαδικασίας που ακολουθήθηκε. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται αναλυτική περιγραφή των βημάτων της μεθόδου ανακατασκευής ρεύματος που εφαρμόστηκε για την ορθή καταγραφή του εγχεόμενου ρεύματος με τη χρήση αισθητήρα ρεύματος. Έτσι, καθορίστηκε ο τρόπος με τον οποίο η απόσταση των επιλεγμένων σημείων από το σημείο γείωσης του οριζόντιου επιπέδου ζεύξης και η επιλογή του επιπέδου τάσης για κάθε πολικότητα, θετική ή αρνητική, επιδρούν στη μεταβολή των κυματομορφών και των σχετικών παραμέτρων που περιγράφονται στο Πρότυπο IEC 61000-4-2 και αναλύθηκε με απεικόνιση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων με τη μορφή κατάλληλων γραφημάτων και πινάκων και με προσθήκη των απαραίτητων σχολιασμών. Κατόπιν, μελετάται λεπτομερώς το Πρότυπο ECSS-E-ST-50-12C του SpaceWire που ορίζει όλες τις παραμέτρους των στοιχείων που το αποτελούν και τις λειτουργίες που αυτά επιτελούν. Στο τελευταίο σκέλος της εργασίας, γίνεται περιγραφή των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν με τη βοήθεια του προσομοιωτή iSAFT και εξοπλισμό μη διαθέσιμο σε άλλα εργαστήρια της χώρας και των εξαγόμενων συμπερασμάτων για τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζεται η κίνηση πακέτων σε μια σύνδεση SpaceWire με αναφορά στα σφάλματα και τις απώλειες αυτής