靜電（diàn）放電分享

靜電放電是兩個具有不同（tóng）電勢的物體（tǐ）靠近時，電（diàn）荷會瞬間從一個物體轉移到另一個物體，這種電荷傳遞的過程就是靜電放電。接觸放電和空氣放電（diàn）是IEC 61000-4-2標準中（zhōng）定義的兩種主要測試方法，它們模擬了現實中兩種不同的靜（jìng）電放電場景。

     接觸放（fàng）電模（mó）擬的是放電體（如（rú）人的（de）手指、金屬工具）直接接觸到被（bèi）測設備金屬部件時的放電情況。放（fàng）電電極直接接觸到設備的導電表麵（如金屬外殼、螺絲、連接器外殼等）。

      空氣放電模擬的是放電（diàn）體接近（jìn）但尚未（wèi）接觸（chù）到被（bèi）測設備時，擊穿空氣而產生的放（fàng）電。空氣放電有（yǒu）電弧的存在，在納秒（miǎo）級的時間內（nèi），ESD的電流（liú）脈衝高達幾十安培。ESD空氣放電並不需要直接接觸金屬，它可以通（tōng）過多種耦合途徑將能量傳入設備內部（bù），幹擾（rǎo）甚至損壞PCB上的元器件。主要有以下幾種機製（zhì）：

      直接（jiē）傳導是最直接的路徑（jìng），如果放電點靠近USB、HDMI、網線接（jiē）口等，放電電弧可以（yǐ）直接擊中端口的金屬外殼或引腳。巨大的瞬態電流和（hé）高壓會沿（yán）著電纜（lǎn）和接口電路直接到PCB上的（de）芯片，造成芯片損（sǔn）壞。即使設備外殼是塑料的，如果外殼有縫隙（如散熱孔），電弧（hú）可能通過這些縫隙直接擊中內（nèi）部的PCB或（huò）導（dǎo）線。

      容性耦合（電場（chǎng）耦合），當ESD電（diàn）弧發生時，在放電點和設備內部電路之間會形成一個（gè）瞬態的、強度很高的電場。這個快速變化的電場會在放電點（diǎn）與附（fù）近的PCB走線、元器件引腳之間形成一個寄生電容。

      ESD產生的高壓會通過這個電容，以位移電流的形式耦合到內部的電（diàn）路上。對高阻抗電路和高速信號線影響（xiǎng）尤為顯著。即（jí）使電弧沒有直接擊中，附（fù）近的時鍾線、模擬信（xìn）號線等都可能感應出很高的電壓脈衝，可能導（dǎo）致設（shè）備故障。

      感性耦合（磁場耦合），ESD放電是一個極大的瞬態電流變化，這個變化的電流（liú）會產生一個強大的瞬態磁場。這個變化的（de）磁場（chǎng）會穿過PCB上的任何環路（比如電（diàn）源/地環路、長的信號返回路徑），在環（huán）路中感應出電壓，感應的電壓會疊加（jiā）在正常的電源（yuán）或信號上，造成電源噪聲等。

      電磁輻射耦合，一次強烈的ESD放電本身就是一個寬帶電磁脈衝，其頻譜成分可以從幾十MHz延（yán）伸到幾百MHz。設備內部的PCB走線、電纜等會成為天線，接收這些輻射能量。所像是射頻電路、高（gāo）頻數字電路，會造成嚴重的電磁幹擾。

      可采用以下措施來降低ESD帶來的幹擾，使用完整、導電良好的（de）金屬外殼並良好接地；減（jiǎn）小外殼縫隙，避免放電點直接對準內（nèi）部（bù）敏感（gǎn）電路；對必要的開口（如散（sàn）熱孔（kǒng））進行電磁屏蔽設計；將易受幹擾的電路（如（rú）模擬、射（shè）頻）與噪聲源（yuán）（如數字、I/O端口）分開；使用低阻抗的（de）接地平麵，為ESD電流提供泄放路徑；電源（yuán）和信號回路麵（miàn）積盡可能小，以減少感性耦合。