在電子設(shè)備的抗擾度設(shè)計中，工程師常常遇到這樣的情況：樣機(jī)在ESD（靜電放電）測試中表現(xiàn)良好，能夠順利通過IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)要求，但在雷擊或浪涌測試（IEC61000-4-5）時卻頻頻失效。表面上看，兩者都是瞬態(tài)過電壓的考核，但本質(zhì)上，ESD與雷擊/浪涌在能量、波形及作用機(jī)理上都有顯著差異。這正是導(dǎo)致“ESD能過，浪涌過不去”的關(guān)鍵原因。

一、兩類沖擊的能量差異
MDD-ESD屬于高電壓、低能量事件，IEC61000-4-2規(guī)定的靜電放電電壓最高可達(dá)15kV，但其電流脈沖持續(xù)時間僅為納秒到百納秒級，總能量很小，通常不足以對電源或大功率器件造成損傷。
相比之下，浪涌測試模擬的是電網(wǎng)雷擊耦合或開關(guān)操作干擾，其波形持續(xù)時間在數(shù)百微秒甚至毫秒量級，能量密度遠(yuǎn)高于ESD。一個典型的8/20μs浪涌脈沖電流可達(dá)到數(shù)十安培甚至上千安培，其熱效應(yīng)和電應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過ESD。簡單來說，ESD像“針刺”，而浪涌更像“錘擊”，前者測試器件的瞬態(tài)響應(yīng)速度，后者則真正考驗其能量承受能力。

二、保護(hù)器件工作機(jī)理的差別
在ESD防護(hù)中，TVS等器件依靠極快的響應(yīng)速度（皮秒至納秒級）迅速擊穿導(dǎo)通，將高電壓鉗位到安全范圍。由于ESD能量小，TVS只需在瞬間導(dǎo)通即可化解沖擊，因此很多低功率小封裝的TVS都能勝任。
然而，面對浪涌時，即便TVS同樣能導(dǎo)通，但浪涌電流持續(xù)時間長，能量巨大，器件需要承受數(shù)十甚至上百焦耳的熱量。如果設(shè)計時僅考慮了ESD能力，而沒有選擇具備足夠浪涌功率等級的器件，就會出現(xiàn)“ESD能過，浪涌燒毀”的現(xiàn)象。

三、測試波形與實際應(yīng)用場景差異
ESD測試強(qiáng)調(diào)電場放電效應(yīng)，沖擊路徑往往集中在接口和外殼。而浪涌更多通過電源線、長線纜和系統(tǒng)接地傳播，耦合途徑更復(fù)雜。這意味著在ESD中表現(xiàn)合格的電路，可能在浪涌耦合路徑上暴露出新的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致失效。
此外，ESD測試多為接觸或空氣放電，而浪涌測試直接在電源或信號線上注入高能量脈沖，兩者作用點不同，結(jié)果自然也不同。

四、設(shè)計余量不足是關(guān)鍵
不少設(shè)計團(tuán)隊在樣機(jī)階段只關(guān)注ESD，忽視了浪涌防護(hù)的必要性。實際產(chǎn)品中，電源輸入常常會遭遇雷擊浪涌，因此除了低電容高速TVS之外，還需要配合MOV、氣體放電管（GDT）、共模電感等器件，形成多級防護(hù)結(jié)構(gòu)。如果只采用單一TVS，面對浪涌時往往力不從心。

五、工程啟示
正確理解標(biāo)準(zhǔn)差異：ESD和浪涌屬于不同測試項目，不能以通過ESD推斷浪涌一定沒問題。
合理器件匹配：ESD防護(hù)器件要選低電容、快速響應(yīng)型；浪涌防護(hù)則要選大功率、高能量承受能力的器件。
多級防護(hù)思路：在電源入口使用MOV/GDT吸收大能量，在次級用TVS精確鉗位，接口上采用低電容TVS保護(hù)高速信號，實現(xiàn)協(xié)同防護(hù)。
測試驗證不可替代：不同干擾源條件差異大，必須在樣機(jī)階段分別進(jìn)行ESD和浪涌測試，不能只依賴單項驗證。


“ESD能過但浪涌過不去”并非器件質(zhì)量問題，而是由于兩類沖擊在能量、波形和作用機(jī)理上的本質(zhì)區(qū)別。設(shè)計人員需要充分理解這一區(qū)別，合理選擇并搭配防護(hù)元件，預(yù)留足夠裕量，才能讓產(chǎn)品在實際應(yīng)用中經(jīng)受得住各種復(fù)雜電磁干擾，確保長期可靠運行?！?a href="http://shyrweb.cn/cn/products/tvs-guan.html" target="_blank">MDD辰達(dá)半導(dǎo)體