空氣放電與接觸放電的對比解析

在現代電子產(chǎn)品無(wú)處不在。從日常使用的智能手機、平板電腦，到工業(yè)領(lǐng)域的精密儀器，其穩定性和可靠性至關(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 )導致設備故障、數據丟失甚至永久性損壞。其中，空氣放電和接觸放電是 ESD 測試中最為常用的兩種方法，兩者在測試原理、適用場(chǎng)景、測試效果等方面存在諸多差異。深入對比有助于優(yōu)化 ESD 防護設計，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：

標準規定：接觸放電是優(yōu)先選擇的試驗方法，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、計算機鍵盤(pán)縫隙等情況）。對于有金屬外殼或對外接口的大部分產(chǎn)品或設備，目前這兩種試驗方法通常都被用戶(hù)要求進(jìn)行。

二、ESD抗擾度試驗標準IEC61000-4-2/GB-T 17626.2測試等級

GB/T 17626.2-2018(中國國家標準)， IEC 61000-4-2:2008 + A1:2023（國際電工委員會(huì )標準）兩者內容技術(shù)等效，GB/T 等同采用IEC標準。 兩種試驗方法的電壓等級如下表。等級越高越嚴格。

二、防護策略

1、接觸放電防護策略

l 低阻抗接地設計：金屬外殼、接口等導電部件通過(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（響應時(shí)間＜1ns），

電源輸入/輸出端增加ESD防護器件（如PESD、TVS陣列）。

上海雷卯整理出各種接口防護放入“EMC電磁兼容社區”小程序，可以查閱參考。

l PCB回路面積：減小PCB 電源和信號回路面積。

l 結構設計強化：金屬部件絕緣隔離：外露金屬（按鍵、螺絲）通過(guò)絕緣墊片與內部 電路隔離。使用導電泡棉填充外殼縫隙，防止ESD通過(guò)縫隙侵入。

2、空氣放電防護策略

l 絕緣與屏蔽設計：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），或設計迷宮結構延長(cháng)放電路徑。散熱孔采用蜂窩狀結構，孔徑＜1mm并增加金屬網(wǎng)屏蔽。信號線(xiàn)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：MCU程序增加看門(mén)狗（Watchdog）和狀態(tài)自檢，ESD觸發(fā)后自動(dòng)復位。關(guān)鍵數據存儲采用ECC校驗或雙備份機制，防止數據篡改。

l 測試驗證：預測試使用靜電槍掃描設備表面，識別薄弱點(diǎn)，上海雷卯有靜電浪涌測試實(shí)驗室，可以提供免費測試驗證。如有需求請聯(lián)系EMC小哥或銷(xiāo)售人員。

上海雷卯實(shí)驗室靜電測試設備免費測試

四、總結：

總之，接觸放電防護核心是“疏導”，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：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小哥總結實(shí)際生活中需結合兩種策略：

金屬外殼設備：接地+屏蔽層+接口TVS

塑料外殼設備：防靜電涂層+內部屏蔽罩+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領(lǐng)導品牌，供應ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，電感等產(chǎn)品。雷卯擁有一支經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊，能夠根據客戶(hù)需求提供個(gè)性化定制服務(wù)，為客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。