力特(Littelfuse)一直致力于开发领先的电路保护解决方案。现就ESD(静电放电)和EMI(电磁干扰 )总结一下静电放电的危害和解决方案，以供参考。

　　任何一个刚接触工程专业学生都可以告诉你，静电放电(ESD)是对电子电路构成严重威胁的电子瞬态过程。最常见的原因是两种不同材料相互摩擦，使电荷积聚在材料的表面上。掌上电脑以及可穿戴消费电子产品使用量迅速增长，人体本身成为了与电子产品接触最多的表面之一，因此人体本身是所有ESD威胁中最大的。人可以清楚的感觉到6kV静电放电带来的痛苦，然而有时这些放电电压甚至可能高达15kV。虽然低电压放电有时不被注意，但是可能会对未受保护的元件和电路造成灾难性的损坏。

　　图一中以绿色突出显示的扬声器、按钮、开关以及直流总线和USB输入等电路均有可能会受到电气过应力(过电流，ESD或浪涌)，并可能需要保护组件才能确保可靠的性能和符合法规标准。

　　图一 静电威胁示意图

　　图二中诸如智能手机等便携式设备的按钮/开关、内存插槽、USB、SIM卡插槽以及LCD模块和直流输入等电路也会受到各种各样的静电威胁。

　　图二 便携式设备静电威胁图

　　ESD的特点是上升时间快，峰值电压高，电流高达30A(根据IEC 61000-4-2，等级4)，如此高的瞬态峰值电压和电流足以熔化硅和导线。但是，ESD效应造成的损害并不总是如此明显，ESD实际上可能导致三种类型的损坏：

　　•软故障：由ESD引起的电流可以改变内部逻辑的状态，导致系统锁定或表现出不可预测的性能。他们可能会导致数据流的损坏，即使这种影响是暂时的，但是也可能会降低通信速度，或者在锁定的情况下需要重启系统。

　　•潜在的缺陷：即使系统继续运行，ESD也会损坏电子元件或电路并且会降低其功能。然而，这种类型的缺陷往往会导致过早地出现故障。

　　•灾难性故障：ESD可能会损坏组件，使其无法按预期运行，或者根本无法使用。

　　随着IC尺寸的不断缩小，电子线路损坏的机率不断增加。大多数IC在低电压下工作，并具有不能承受与ESD瞬变相关的高电流和电压的结构和导电路径。为了在更短的时间内传输更多的信息，越来越多的高频率通信设备被开发出来，因此提出不会在更高的数据传输速率下损害严格的信号完整性要求的解决方案变得越来越具有挑战性。所使用的ESD抑制器必须具有较低的内部电容，以便数据通信信号不失真。

　　IC设计人员在其芯片上增加了有限的ESD抑制功能，以帮助避免制造和装配过程中的静电损坏。然而，在实际使用中，所加入的保护级别可能不足以保护IC和其他半导体器件免受ESD影响。许多电子产品，尤其是便携式电子产品，在不受控制的环境中使用，并且可以在用户携带时产生电荷积累，通常当用户触摸电缆连接器上的I/O引脚时，这种能量可以在相互连接的情况下被释放到另一个设备。

　　最终产品设计人员需要考虑在其电路中添加ESD抑制器，还需要考虑允许ESD进入设备和电路的潜在耦合路径，这些弱点决定了ESD抑制器安装时应考虑的区域。最终，设计人员需要选择具有适合其产品类型，元件灵敏度和使用环境特性的ESD抑制器。

　　将选择缩小到正确的ESD抑制策略需要在设备保护需求和操作要求之间找到平衡，同时也要考虑到预期的威胁水平，另外考虑潜在的抑制器件的电气特性，形状因素和封装类型也是至关重要的。