扫码关注
ESD 测试分接触放电（±2/4/6/8kV，直接接触金属）和空气放电（±2/4/8/15kV，靠近放电）；整改用 TVS 管（瞬态抑制）、RC 滤波、接地、外壳屏蔽；TVS 选反向工作电压≥电路电压、钳位电压<器件耐压、电容满足信号速率。
本文概述
ESD 是 EMC 常见测试，面试常考：接触/空气放电、测试等级、TVS 选型、整改方法。回答要讲清测试 setup 和 TVS。
核心要点
ESD 测试等级：接触 ±2/4/6/8kV，空气 ±2/4/8/15kV（等级 1~4）
接触放电：枪头直接接触金属部分；空气放电：枪头靠近，空气击穿
整改：TVS 管、RC 滤波、外壳接地、屏蔽、增加爬电距离
TVS 选型：Vrwm≥工作电压、Vc<被保护器件耐压、C 满足信号速率
ESD 敏感点：USB/HDMI 接口、按键、金属外壳、外露引脚
面试官考察点
ESD 实战题。面试官看你是否做过整改。重点听：TVS、接地、滤波。
回答思路
讲 USB 接口 ESD 整改方法，TVS 选型参数。
参考回答
ESD 测试等级（IEC 61000-4-2）。
| 等级 | 接触放电 | 空气放电 |
|---|---|---|
| 1 | ±2kV | ±2kV |
| 2 | ±4kV | ±4kV |
| 3 | ±6kV | ±8kV |
| 4 | ±8kV | ±15kV |
接触放电优先（可重复），空气放电用于绝缘表面。
USB 接口 ESD 整改。
加 TVS 管：USB D+/D-/VBUS/GND 各加 TVS，靠近接口放；
RC 滤波：D+/D- 串 0.5Ω 电阻（或磁珠）+ 对地电容，注意不能影响 USB 信号；
外壳接地：USB 金属壳接保护地（PE），和信号地用电感/0Ω 连接（高频接地，直流隔离）；
增加爬电距离：接口和内部电路之间留足够距离，防止电弧直接跳到芯片；
软件复位：ESD 可能导致寄存器异常，加看门狗和异常复位。
TVS 选型。
| 参数 | 含义 | USB 2.0 选型 |
|---|---|---|
| Vrwm 反向工作电压 | 正常工作时不导通 | ≥5V（VBUS），≥3.3V（信号） |
| Vbr 击穿电压 | 开始钳位 | 略高于 Vrwm |
| Vc 钳位电压 | ESD 时最大电压 | < 芯片耐压（一般 <10V） |
| C 结电容 | 影响高速信号 | USB 2.0 <5pF，USB 3.0 <1pF |
| IPP 峰值电流 | 能承受的 ESD 电流 | ≥8kV 对应电流（约 30A） |
常用 USB ESD 保护：SRV05-4、USBLC6-2SC6、ESD9X5V。
ESD 路径。
人体 → 接口金属 → TVS → 地 → 泄放
↓（没 TVS）
芯片引脚 → 损坏/死机
注意。
TVS 要靠近接口放（<10mm），走线短，否则寄生电感降低效果；
TVS 地要接主地，不要接虚地；
高速信号（USB3/HDMI）用低电容 TVS（<1pF）或专用阵列；
外壳和信号地之间用 1MΩ+1nF 并联（Y 电容接法），高频接地直流隔离。
