電(diàn)磁兼容静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)ESD試验(yàn)常見(jiàn)解(jiě)決方(fāng)案(àn)

静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)（ESD）是(shì)我(wǒ)们(men)許多(duō)人(rén)每天(tiān)遇到(dào)的(de)常見(jiàn)現(xiàn)象(xiàng)，它(tā)是(shì)两(liǎng)个不(bù)同(tóng)電(diàn)位(wèi)（或(huò)電(diàn)荷）物(wù)體(tǐ)之(zhī)間(jiān)突然的(de)電(diàn)能(néng)流動(dòng)，ESD本(běn)質(zhì)上(shàng)是(shì)一(yī)个非(fēi)常小規模的(de)閃電(diàn)，就(jiù)像閃電(diàn)一(yī)樣(yàng)，電(diàn)能(néng)将試图(tú)找(zhǎo)到(dào)一(yī)条(tiáo)低(dī)阻抗的(de)接地(dì)路(lù)徑，以(yǐ)平衡電(diàn)位(wèi)，任何走(zǒu)过(guò)鋪着地(dì)毯(tǎn)的(de)地(dì)闆並(bìng)碰到(dào)金(jīn)屬門(mén)把(bǎ)手(shǒu)的(de)人(rén)都可(kě)能(néng)感(gǎn)覺到(dào)甚至(zhì)看(kàn)到(dào)從他(tā)们(men)的(de)手(shǒu)到(dào)金(jīn)屬門(mén)把(bǎ)手(shǒu)的(de)小火(huǒ)花(huā)跳躍。

另(lìng)一(yī)个非(fēi)常常見(jiàn)的(de)事(shì)情(qíng)是(shì)離開(kāi)汽車並(bìng)觸摸接地(dì)路(lù)徑，值得注意(yì)的(de)是(shì)，人(rén)體(tǐ)仅对(duì)大(dà)于(yú)2000-3000伏的(de)静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)敏感(gǎn)，但在(zài)現(xiàn)實(shí)生(shēng)活中可(kě)以(yǐ)容易地(dì)産生(shēng)更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)壓，雖(suī)然在(zài)大(dà)多(duō)數情(qíng)況下(xià)这(zhè)種(zhǒng)現(xiàn)象(xiàng)除了(le)意(yì)外(wài)的(de)震動(dòng)和(hé)一(yī)點(diǎn)點(diǎn)不(bù)适之(zhī)外(wài)对(duì)人(rén)類(lèi)沒(méi)有(yǒu)危害，但我(wǒ)们(men)的(de)電(diàn)子設備可(kě)能(néng)会(huì)受到(dào)更(gèng)嚴重(zhòng)的(de)影響，電(diàn)气(qì)産品的(de)静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)測試的(de)目的(de)是(shì)評估它(tā)们(men)承受这(zhè)些事(shì)件(jiàn)的(de)能(néng)力。

静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)常見(jiàn)的(de)EMC合規性(xìng)問(wèn)題(tí)和(hé)解(jiě)決方(fāng)案(àn)

   當静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)電(diàn)流通过(guò)電(diàn)子設備时(shí)，它(tā)将試图(tú)找(zhǎo)到(dào)低(dī)阻抗接地(dì)路(lù)徑，雖(suī)然在(zài)某些情(qíng)況下(xià)这(zhè)可(kě)能(néng)是(shì)通过(guò)設備的(de)底盤，但是(shì)電(diàn)流通过(guò)敏感(gǎn)的(de)電(diàn)子電(diàn)路(lù)以(yǐ)足够的(de)能(néng)量(liàng)永久損壞集成(chéng)電(diàn)路(lù)（IC），晶體(tǐ)管(guǎn)，二极管(guǎn)等組件(jiàn)在(zài)某些情(qíng)況下(xià)並(bìng)不(bù)罕見(jiàn)無源元(yuán)件(jiàn)，如(rú)高(gāo)精度(dù)電(diàn)阻器，静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)還(huán)可(kě)以(yǐ)産生(shēng)局部(bù)但強(qiáng)烈的(de)電(diàn)磁场(chǎng)，其(qí)可(kě)以(yǐ)耦合到(dào)附近(jìn)的(de)電(diàn)路(lù)中並(bìng)破壞信(xìn)号(hào)。

減輕(qīng)静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)現(xiàn)象(xiàng)影響的(de)一(yī)些常用(yòng)方(fāng)法(fǎ)包(bāo)括：

1.絕緣

2.正(zhèng)确接地(dì)

3.抑制/过(guò)濾

4.電(diàn)隔離

5.固件(jiàn)

6.絕緣

小化(huà)ESD对(duì)器件(jiàn)的(de)影響的(de)一(yī)種(zhǒng)常見(jiàn)且(qiě)有(yǒu)效的(de)方(fāng)法(fǎ)是(shì)首先(xiān)停止發(fà)生(shēng)放(fàng)電(diàn)，使用(yòng)具有(yǒu)高(gāo)擊穿電(diàn)壓的(de)塑料以(yǐ)及(jí)可(kě)觸摸點(diǎn)和(hé)導體(tǐ)之(zhī)間(jiān)的(de)足够間(jiān)隔可(kě)以(yǐ)提(tí)供足够的(de)絕緣以(yǐ)防止發(fà)生(shēng)ESD事(shì)件(jiàn)。絕緣对(duì)于(yú)諸如(rú)開(kāi)關(guān)，LED，旋轉(zhuǎn)控制器，顯示器和(hé)连接器屏蔽等薄弱(ruò)环(huán)节(jié)是(shì)有(yǒu)效的(de)，通常会(huì)損害外(wài)殼(ké)的(de)完整性(xìng)，在(zài)某些情(qíng)況下(xià)，整个電(diàn)路(lù)或(huò)電(diàn)路(lù)部(bù)分(fēn)可(kě)以(yǐ)封(fēng)装在(zài)灌封(fēng)化(huà)合物(wù)中，例如(rú)樹(shù)脂或(huò)矽樹(shù)脂。

1.正(zhèng)确接地(dì)

      與(yǔ)不(bù)提(tí)供ESD電(diàn)流路(lù)徑的(de)絕緣不(bù)同(tóng)，正(zhèng)确接地(dì)允許低(dī)阻抗接地(dì)路(lù)徑，金(jīn)屬连接器護罩(zhào)和(hé)螺釘应與(yǔ)金(jīn)屬底盤保持低(dī)阻抗连接，而(ér)金(jīn)屬底盤又应通过(guò)低(dī)阻抗连接與(yǔ)保護接地(dì)或(huò)功能(néng)接地(dì)连接。这(zhè)允許電(diàn)能(néng)找(zhǎo)到(dào)通往地(dì)面(miàn)的(de)路(lù)徑而(ér)不(bù)通过(guò)敏感(gǎn)電(diàn)路(lù)。如(rú)果(guǒ)産品是(shì)双(shuāng)重(zhòng)絕緣的(de)或(huò)者(zhě)不(bù)使用(yòng)接地(dì)布(bù)置但是(shì)在(zài)具有(yǒu)多(duō)个其(qí)他(tā)接地(dì)路(lù)徑的(de)系(xì)統中，即通过(guò)同(tóng)軸屏蔽到(dào)其(qí)他(tā)設備，則这(zhè)可(kě)能(néng)是(shì)複雜的(de)。

2.火(huǒ)花(huā)隙/气(qì)體(tǐ)放(fàng)電(diàn)管(guǎn)(GDT)

      气(qì)體(tǐ)放(fàng)電(diàn)管(guǎn)和(hé)其(qí)他(tā)火(huǒ)花(huā)隙装置通过(guò)将電(diàn)流傳導到(dào)地(dì)而(ér)充當瞬态抑制装置，有(yǒu)效地(dì)産生(shēng)短(duǎn)路(lù)，在(zài)高(gāo)壓尖峰(fēng)的(de)情(qíng)況下(xià)，通常不(bù)導電(diàn)的(de)气(qì)體(tǐ)（或(huò)在(zài)具有(yǒu)暴露(lù)電(diàn)极的(de)簡單火(huǒ)花(huā)隙的(de)情(qíng)況下(xià)的(de)空气(qì)）被(bèi)電(diàn)離，允許電(diàn)流通过(guò)装置的(de)端子之(zhī)間(jiān)的(de)間(jiān)隙傳導。與(yǔ)其(qí)他(tā)瞬态電(diàn)壓抑制器相比，GDT需要(yào)相对(duì)較长(cháng)的(de)时(shí)間(jiān)来(lái)觸發(fà)，在(zài)電(diàn)流通过(guò)電(diàn)极之(zhī)間(jiān)的(de)電(diàn)離气(qì)體(tǐ)/空气(qì)傳導到(dào)地(dì)之(zhī)前(qián)，GDT或(huò)火(huǒ)花(huā)間(jiān)隙允許500V或(huò)更(gèng)高(gāo)的(de)脈冲通过(guò)未抑制的(de)情(qíng)況並(bìng)不(bù)罕見(jiàn)。气(qì)體(tǐ)放(fàng)電(diàn)管(guǎn)更(gèng)常用(yòng)于(yú)較慢(màn)的(de)上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)浪湧瞬變(biàn)，例如(rú)交流電(diàn)源浪湧。

3.抑制/过(guò)濾

      可(kě)以(yǐ)使用(yòng)瞬态抑制組件(jiàn)和(hé)/或(huò)濾波(bō)器网(wǎng)絡来(lái)減輕(qīng)ESD事(shì)件(jiàn)，瞬态抑制組件(jiàn)包(bāo)括但不(bù)限于(yú)瞬态電(diàn)壓抑制（TVS）二极管(guǎn)，電(diàn)容器，可(kě)變(biàn)電(diàn)阻器/電(diàn)壓相關(guān)電(diàn)阻器（變(biàn)阻器/ VDR）和(hé)濾波(bō)器网(wǎng)絡。这(zhè)些組件(jiàn)通过(guò)对(duì)突然过(guò)壓条(tiáo)件(jiàn)作(zuò)出(chū)反(fǎn)应而(ér)工作(zuò)，並(bìng)且(qiě)应盡可(kě)能(néng)靠近(jìn)ESD電(diàn)流進(jìn)入點(diǎn)，而(ér)不(bù)是(shì)受保護的(de)電(diàn)路(lù)（或(huò)電(diàn)路(lù)的(de)一(yī)部(bù)分(fēn)）。

4.電(diàn)流隔離

      電(diàn)流隔離是(shì)允許信(xìn)号(hào)通过(guò)的(de)電(diàn)路(lù)分(fēn)離，但消除了(le)雜散(sàn)電(diàn)流，實(shí)現(xiàn)電(diàn)流隔離的(de)常用(yòng)方(fāng)法(fǎ)包(bāo)括但不(bù)限于(yú)變(biàn)壓器（耦合感(gǎn)应/磁性(xìng)），光(guāng)隔離器（耦合光(guāng)電(diàn)），電(diàn)容器（块(kuài)DC但允許AC通过(guò)）和(hé)霍爾效应傳感(gǎn)器（感(gǎn)应/磁耦合）。

5.固件(jiàn)

      在(zài)某些情(qíng)況下(xià)，設備固件(jiàn)的(de)更(gèng)改足以(yǐ)使其(qí)在(zài)ESD事(shì)件(jiàn)後(hòu)自(zì)行恢複，在(zài)設備的(de)處(chù)理(lǐ)器崩潰的(de)情(qíng)況下(xià)（由于(yú)ESD事(shì)件(jiàn)），看(kàn)門(mén)狗定(dìng)时(shí)器（WDT）将重(zhòng)置處(chù)理(lǐ)器。这(zhè)實(shí)際上(shàng)可(kě)以(yǐ)使其(qí)恢複到(dào)原始(shǐ)狀态，使得操作(zuò)中的(de)故障可(kě)自(zì)行恢複。在(zài)其(qí)他(tā)情(qíng)況下(xià)，固件(jiàn)可(kě)以(yǐ)幫助阻止設備發(fà)生(shēng)故障，寄生(shēng)複位(wèi)（當處(chù)理(lǐ)器的(de)複位(wèi)引腳(jiǎo)由于(yú)ESD事(shì)件(jiàn)而(ér)錯誤地(dì)读(dú)取(qǔ)高(gāo)電(diàn)平时(shí)）或(huò)阻塞狀态可(kě)由固件(jiàn)管(guǎn)理(lǐ)。通常，这(zhè)種(zhǒng)解(jiě)決方(fāng)案(àn)與(yǔ)濾波(bō)器結合使用(yòng)，濾波(bō)器将有(yǒu)效信(xìn)号(hào)與(yǔ)短(duǎn)ESD事(shì)件(jiàn)區(qū)分(fēn)開(kāi)来(lái)。

在(zài)設計(jì)電(diàn)路(lù)时(shí)，重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)要(yào)記(jì)住这(zhè)些不(bù)同(tóng)的(de)技術(shù)，不(bù)同(tóng)類(lèi)型的(de)設備和(hé)電(diàn)路(lù)布(bù)局将受益于(yú)不(bù)同(tóng)的(de)技術(shù)，並(bìng)且(qiě)通常存在(zài)多(duō)種(zhǒng)解(jiě)決方(fāng)案(àn)，为(wèi)了(le)在(zài)静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)測試期(qī)間(jiān)實(shí)現(xiàn)EMC兼容性(xìng)，将需要(yào)多(duō)種(zhǒng)静(jìng)電(diàn)緩解(jiě)技術(shù)。