1970年代中期，HP開發(fā)了一套三支手持式探頭。邏輯探頭（HP 545A），電流脈沖發(fā)生器（HP 546A）和電流跟蹤儀（HP 547A）。稍后將它們替換為HP 5015T邏輯故障排除工具包，一起出售的更新的HP10525T邏輯探頭和10526T脈沖發(fā)生器。據(jù)我所知，當(dāng)前的示蹤劑尚未升級(jí)。電流脈沖發(fā)生器和電流跟蹤器的組合最初是為了定位CMOS和HCMOS電路中的短路或閂鎖，電路板短路等。

幾年前，我在eBay上找到了全套工具，并想知道如何在我的EMC咨詢中利用這些工具，尤其是電流跟蹤器，以追蹤由ESD事件引起的破壞性電流。

電流跟蹤儀（圖1）可以接受4.5 VDC至18 VDC的電源，并帶有小型手指操作的抓取夾，用于連接到被測(cè)電路。但是，我可能會(huì)切斷連接器，并將兩根導(dǎo)線連接到正確的香蕉插頭上，因?yàn)樽トA的使用有點(diǎn)挑剔。一些使用過的探針不包括采集卡，但這可能不是很大的損失。

圖1 HP 547A電流示蹤探針帶有兩個(gè)固定夾，我將用香蕉插頭替換它們。

原始的用戶手冊(cè)說：

HP 547A電流示蹤器是一種手持式探頭，可精確定位電氣系統(tǒng)中的低阻抗故障。探頭感應(yīng)由電路內(nèi)部的脈沖電流或由外部刺激（例如HP 546A或10526T Logic Pulsers）提供的電流脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)。通過點(diǎn)亮Current Tracer尖端附近的指示燈，可以指示是否存在電流脈沖。指示器附近的SENSITIVITY控件可在1 mA至1A的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)探頭靈敏度。

我最近發(fā)現(xiàn)電流跟蹤器可能有助于繪制ESD放電電流的路徑，特別是對(duì)于具有多個(gè)電路板，電源和電纜的復(fù)雜系統(tǒng)。

我很快就有機(jī)會(huì)嘗試這項(xiàng)技術(shù)。我的一位醫(yī)療產(chǎn)品客戶因ESD合規(guī)性故障而尋求幫助，該故障使他們忙于數(shù)周的時(shí)間進(jìn)行故障排除。在不透露細(xì)節(jié)的情況下，該系統(tǒng)是一個(gè)臺(tái)式機(jī)電系統(tǒng)，帶有主電路板和電源，鍵盤和顯示板，幾個(gè)螺線管致動(dòng)器以及許多互連電纜。

在2 kV至15 kV的任何地方注入ESD都會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行器在錯(cuò)誤的時(shí)間觸發(fā)。該系統(tǒng)在靠近正面的兩個(gè)側(cè)圍面板處特別敏感。

經(jīng)過大量的故障排除和潛在的修復(fù)后，我們接近了，但仍不足以滿足IEC 60601-2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)15 kV的新要求。部分問題是鍵盤和顯示器的粘合不良到外殼。此外，許多系統(tǒng)電纜可能與該問題有關(guān)。

經(jīng)過一番撓頭（和午餐）后，我拔出了電流示蹤器，將其設(shè)置為1 A的靈敏度，并將其連接到外部12 V電源。然后，我們將系統(tǒng)轉(zhuǎn)向側(cè)面，并向敏感區(qū)域之一注入了一個(gè)小的500 V ESD脈沖。當(dāng)我的客戶每隔幾秒鐘施加一次重復(fù)的脈沖時(shí)，我開始在鍵盤/顯示板和電纜上進(jìn)行探測(cè)（圖2）。

圖2正在使用的HP 547A電流跟蹤儀。通過探測(cè)鍵盤/顯示板上的不同電纜和區(qū)域，我們能夠快速隔離ESD電流的主要路徑。

我們可以輕松地將ESD隔離到僅幾根電纜以及顯示板的路徑上。燈的亮度指示注入的ESD電流脈沖的相對(duì)幅度（和主要路徑）?，F(xiàn)在，我們可以嘗試各種粘合和屏蔽方法，以近乎實(shí)時(shí)地查看結(jié)果。在正確綁定鍵盤/顯示器，重新布線至螺線管以及添加一個(gè)鐵氧體扼流圈之間，我們能夠確認(rèn)流向鍵盤/顯示器敏感部分的ESD電流已經(jīng)轉(zhuǎn)移回機(jī)箱，并且我們能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo)：符合15 kV。

還有其他更現(xiàn)代的電流追蹤器可用，但是似乎它們的探針提示很大，因此可能無法在這種類型的應(yīng)用程序中使用。HP 547A的尖端非常小，靈敏度足以檢測(cè)到低電平ESD。我發(fā)現(xiàn)它非常適合類型應(yīng)用程序，并且易于使用。

電流追蹤器探頭在10年前更為普遍，但我偶爾看到它們以50至100美元的價(jià)格出現(xiàn)在eBay或其他過剩的服裝上。對(duì)于那些真正困難的ESD挑戰(zhàn)，這也許是正確的工具，我計(jì)劃將其保留在故障排除工具包中。

—肯尼斯·懷亞特（Kenneth Wyatt）是懷亞特技術(shù)服務(wù)公司的總裁兼首席顧問。

編輯：hfy