空氣放電與接觸放電的對(duì)比解析

在現(xiàn)代電子產(chǎn)品無(wú)處不在。從日常使用的智能手機(jī)、平板電腦，到工業(yè)領(lǐng)域的精密儀器，其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。而靜電放電（ESD）作為影響電子產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障、數(shù)據(jù)丟失甚至永久性損壞。其中，空氣放電和接觸放電是 ESD 測(cè)試中最為常用的兩種方法，兩者在測(cè)試原理、適用場(chǎng)景、測(cè)試效果等方面存在諸多差異。深入對(duì)比有助于優(yōu)化 ESD 防護(hù)設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

接觸靜電槍尖頭和空氣放電圓頭

一、空氣放電與接觸放電對(duì)比

上海雷卯EMC小哥整理空氣放電和接觸放電主要差異列表如下：

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：接觸放電是優(yōu)先選擇的試驗(yàn)方法，空氣放電則用于不能使用接觸放電的場(chǎng)合（如表面涂有絕緣層、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)縫隙等情況）。對(duì)于有金屬外殼或?qū)ν饨涌诘拇蟛糠之a(chǎn)品或設(shè)備，目前這兩種試驗(yàn)方法通常都被用戶要求進(jìn)行。

二、ESD抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2/GB-T 17626.2測(cè)試等級(jí)

GB/T 17626.2-2018(中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))， IEC 61000-4-2:2008 + A1:2023（國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）兩者內(nèi)容技術(shù)等效，GB/T 等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)。 兩種試驗(yàn)方法的電壓等級(jí)如下表。等級(jí)越高越嚴(yán)格。

二、防護(hù)策略

1、接觸放電防護(hù)策略

l 低阻抗接地設(shè)計(jì)：金屬外殼、接口等導(dǎo)電部件通過(guò)多點(diǎn)接地，接地阻抗需＜1Ω。

l 瞬態(tài)電流分流： 在接口（如USB、HDMI）處并聯(lián)TVS二極管（響應(yīng)時(shí)間＜1ns），

電源輸入/輸出端增加ESD防護(hù)器件（如PESD、TVS陣列）。

上海雷卯整理出各種接口防護(hù)放入“EMC電磁兼容社區(qū)”小程序，可以查閱參考。

l PCB回路面積：減小PCB 電源和信號(hào)回路面積。

l 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)化：金屬部件絕緣隔離：外露金屬（按鍵、螺絲）通過(guò)絕緣墊片與內(nèi)部 電路隔離。使用導(dǎo)電泡棉填充外殼縫隙，防止ESD通過(guò)縫隙侵入。

2、空氣放電防護(hù)策略

l 絕緣與屏蔽設(shè)計(jì)：表面絕緣處理和電磁屏蔽。

l 減少耦合路徑：縫隙和孔徑控制，共模干擾抑制。外殼縫隙寬度＜0.5mm（避免電弧穿透），或設(shè)計(jì)迷宮結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)放電路徑。散熱孔采用蜂窩狀結(jié)構(gòu)，孔徑＜1mm并增加金屬網(wǎng)屏蔽。信號(hào)線使用共模扼流圈（CMC），抑制高頻輻射干擾。

l 軟硬件協(xié)同防護(hù)：MCU程序增加看門(mén)狗（Watchdog）和狀態(tài)自檢，ESD觸發(fā)后自動(dòng)復(fù)位。關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用ECC校驗(yàn)或雙備份機(jī)制，防止數(shù)據(jù)篡改。

l 測(cè)試驗(yàn)證：預(yù)測(cè)試使用靜電槍掃描設(shè)備表面，識(shí)別薄弱點(diǎn)，上海雷卯有靜電浪涌測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，可以提供免費(fèi)測(cè)試驗(yàn)證。如有需求請(qǐng)聯(lián)系EMC小哥或銷(xiāo)售人員。

上海雷卯實(shí)驗(yàn)室靜電測(cè)試設(shè)備免費(fèi)測(cè)試

四、總結(jié)：

總之，接觸放電防護(hù)核心是“疏導(dǎo)”，通過(guò)低阻抗接地和瞬態(tài)抑制器件快速泄放能量?？諝夥烹姺雷o(hù)：核心是“隔離”，利用屏蔽和絕緣阻斷電弧路徑，減少耦合干擾。

上海雷卯EMC小哥總結(jié)實(shí)際生活中需結(jié)合兩種策略：

金屬外殼設(shè)備：接地+屏蔽層+接口TVS

塑料外殼設(shè)備：防靜電涂層+內(nèi)部屏蔽罩+共模扼流圈+TVS。

Leiditech雷卯電子致力于成為電磁兼容解決方案和元器件供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)品牌，供應(yīng)ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，電感等產(chǎn)品。雷卯擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，能夠根據(jù)客戶需求提供個(gè)性化定制服務(wù)，為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。