北京高低温环境试验及电磁兼容测试实验室

静电放电全名：Electrical Static Discharge ，静电试验简称为ESD。

一、静电放电两种放电方法

静电放电ESD试验包含两种放电类型：一种是接触放电，另一种是空气放电。

空气放电方法（air discharge method）将试验发生器的充电电极靠近受试设备直至接触到受试设备的一种试验方法。

接触放电方法（contact discharge method）将试验发生器的电极保持与受试设备的接触并由发生器内的放电开关激励放电的一种试验方法。

通常带静电物体（人体）可以直接接触到的金属部分采用接触放电。带静电物体接触不到的非金属部分采用空气放电。

如存在未明确指明的绝缘层，应将放电头刺穿绝缘层进行接触放电；如明确指明为绝缘层，则应采用空气放电。

例如：一个带塑料外壳的产品，外露的连接器需要采用接触放电，而塑料壳的接缝需要采用空气放电。接触放电和空气放电的电压等级如下表所示，通常认为15kV的空气放电等效于8kV的接触放电。

二、接触放电和空气放电有哪些不同

1.静电放电发生器接触放电所用的枪头为尖头，而空气放电枪头为圆头。

2.两种方法除了在枪头上的不同，在IEC内置电压等级也有不同，如信息技术产品，接触测试+4kV，空气+8kV在实际的实验操作当中也有很大的区别。

3.另外IEC标准当中明确的说到：在进行静电放电接触放电试验时，枪头对准产品后，在扣动扳机进行试验；而在进行空气放电试验时，先扣动扳机再往被试产品上进行试验。

4.接触放电为优先选择试验方法，空气放电则为用在不能使用接触放电的场合中。

5. 对于空气放电试验,试验应按照标准规定的试验等级逐级实施,直至达到规定的试验等级。对于接触放电试验,除非产品委员会有不同的规定,按照规定的试验等级实施。

6.接触放电是优先选择的试验方法,空气放电则用在不能使用接触放电的场合中。

三、防护措施

1.接触放电防护措施

（1）低阻抗接地设计：金属外壳、接口等导电部件通过多点接地，接地阻抗需＜1Ω。

（2）瞬态电流分流： 在接口（如USB、HDMI）处并联TVS二极管（响应时间＜1ns)。

（3）电源输入/输出端增加ESD防护器件（如PESD、TVS阵列）。

2.空气放电防护措施

(1)绝缘与屏蔽设计：表面绝缘处理和电磁屏蔽。

(2)减少耦合路径：缝隙和孔径控制，共模干扰抑制。外壳缝隙宽度＜0.5mm（避免电弧穿透），或设计迷宫结构延长放电路径。散热孔采用蜂窝状结构，孔径＜1mm并增加金属网屏蔽。信号线使用共模扼流圈（CMC），抑制高频辐射干扰。

(3)软硬件协同防护：MCU程序增加看门狗（Watchdog）和状态自检，ESD触发后自动复位。关键数据存储采用ECC校验或双备份机制，防止数据篡改。

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