静电放电实验室检验电子设备特性变化的关键环节

静电放电会严重影响患者在临床应用领域的差异，甚至破坏医疗机械。因此，静电放电的抗干扰（ESD）检测属于电磁兼容性标准中的抗干扰检测报告。在具体的电磁兼容性试验中，静电放电实验的一次通过率很低，大部分产品都需要整改。本文简要介绍了静电干扰.以眼科设备验光仪为例，阐述了静电的原因及危害，并制定了合理的整改措施。

1.静电干扰概述

随着科学技术的飞速发展，电子产品已广泛应用于各行各业，导致周围电磁环境复杂，必须考虑静电放电产生的磁场效应。静电放电实验是用来模拟电子设备日常使用中可能出现的放电现象。在这种情况下，瞬时放电电流会产生短而高强度的磁场，导致计算机等电子产品的应用.智能终端.诊疗电子设备导致误操作，甚至立即导致设备电路通过破坏。集成电路在电子工业的高效发展过程中得到了广泛的应用。其典型特点是电子元件中线变小，抗压水平降低，布线面积降低。然而，这种高度集成的设计显著降低了电子设备抵抗静电干扰的能力。静电干扰引起的放电电流与磁场直接关系到高密度元件的使用寿命。为了解决这些问题，集成电路采用了各种高绝缘材料，但绝缘产品的特点导致日常组装.静电[1]在调整和使用时更容易产生。对医疗器械设备进行登记检查时，需要通过相关要求进行检查。静电放电实验是检验电子设备特性变化的关键环节。

静电放电标准在破坏医疗机械电子元件方面具有以下特点：秘密，除静电放电标准外，不易被人体直接感知。累积性，当电子元件受到静电干扰时，特性可能保持一致，如果设备在使用过程中多次受到静电放电的影响，累积效应会对系统造成重大隐患，提高敏感性。偶然性，使用诊断和治疗电气设备.调整.使用时可能会受到静电干扰，产生静电的路径多种多样。静电释放一般是瞬间造成的，不能立即维持。静电放电可能对电气设备的诊断和治疗造成的危害:电磁干扰,导致机械故障和错误的操作,降低诊断和治疗的准确性,加速部件的老化,降低设备的可靠性和使用寿命;通过集成电路和精密电子元件,改善诊断和治疗设备的安全风险。

2.静电放电的原因

静电放电在生活中很常见，在干燥和狂躁的环境中很容易产生。静电需要由各种原因引起。电荷的累积使物体之间出现电位差。在触摸或接近过程中，会产生电荷瞬移，导致静电放电[2]。摩擦和插入：材料由原子组成，分子的基本结构是质子.中子和电子。通常，正质子和负电子的数量是相同的。正负电平衡，物体不带电。然而，自然条件的变化会使分子的正负电不平衡。上述摩擦本质上是一个连续接触和分离的过程。感应插件：静电放电标准不是由摩擦引起的，而是由感应静电放电引起的。带电体的电场会导致靠近物体的电荷分离。只要物体被插入，电场就会在周围引起，当它靠近物体的瞬间。

3.静电放电对主动医疗器械的影响

电荷运动会影响主动医疗设备的电子元件，甚至导致主动医疗设备的静电故障。当发生静电放电时，静电释放会导致大量电荷瞬态，导致高压电流瞬间越过电子元件，破坏绝缘层，立即损坏电子元件的内部电路。根据对主动医疗器械的严重危害，有两种情况：①永久性损坏，根据立即放电，设备中的电子产品损坏，如瞬时压力引起的静电放电，表明电源开关通过；②磁场的变化是由于立即放电或间接放电造成的，导致设备误动作，检测结果不能满足基本特性。

在临床环境中，有源医疗器械已经精密化.一体化.电子信息化.随着芯片的发展，静电放电的形成会对主动医疗器械的正常启动造成严重威胁，甚至破坏静电损伤。这在临床上是不可接受的，会影响患者的诊断和治疗，甚至威胁到医护人员和患者的人身安全。主动医疗器械应采取相应对策，避免因静电消除而造成不可预测的破坏，这需要两种类型.根据电磁兼容静电抗扰性，对三类有源医疗器械进行检验。

4.电气设备静电放电试验整改实例

以某型验光仪在静电放电实验中遇到的困难及相关解决方案为例，详尽如下：

问题描述:根据医疗器械行业标准，某类眼科设备验光仪YY0505-2012以及国标GB-T17626.2-2012标准的相关规定和试验方法进行静电放电材料试验。在实验过程中，验光仪进行触摸放电±6kV.水平藕合板±6kV.气体放电±8kV试验不符合规定，危害性特征，延误诊断。具体表现为相机断开。.鼠标故障及显示屏状态，不能正常工作，必须重新启动才能恢复工作状态。

相机断开的主要原因是：根据实验现象，首先要分析相机断开。相机是静电敏感部分。当结构接触放电时，±6kV容易断开，从整体结构分析，相机USB线路与内部主机接口连接。重新插入后，相机可以重新插上电源进行维修，仔细观察USB发现线路途径，USB线路部分接触构造金属框架，金属框架接地。触摸放电时，根据触摸部分串扰施工现场USB在线内，敏感相机断开。

整改措施1：更改释放电阻值，选择电阻值较大的电阻。

雷电屏的主要原因：气体放电系统显示屏±8kV，当显示器产生时，静电电荷根据间隙与内部电路连接，危害表明异常。原因是静电电荷不能根据地线立即成功导出，影响工作特点。

整改措施2：扩大显示接地面积，提高显示接地效果，成功引导静电电荷。

结果清楚:上述整改后，验光仪重新进行静电放电检查，其中接触放电±6kV.水平藕合板±6kV.气体放电±8kV在实验过程中，设备不再断开相机.鼠标故障，显示屏花屏情况，无其他不良试验情况，整改规范，也证明整改方案合理有效，加工过程可实现连续生产。

整改措施3：相机通道USB在线磁环阻塞干扰信号损坏相机，此外，在线磁环阻塞干扰信号损坏相机USB尽量减少接地金属框架。

鼠标故障的主要原因：设备级莲藕板±6kV间接放电，鼠标容易断开，鼠标接口插入外部后无法修复，内部主机断开USB转接板连接，再次插上电源即可修复，可以推断出静电耦合USB适配器板导致适配器板卡住。根据对适配器板电路图的解读，发现构造地板与地板之间的电阻太小，容易从金属底壳串联到适配器板，导致总电压极高，危及适配器板的特性。

简而言之，自电磁兼容性规范实施以来，主动医疗器械电磁兼容性静电放电试验的基本率非常低。提高静电放电的综合抗干扰特性是理论与实践相结合，运用理论解决问题的过程。本文阐述了静电放电.对医疗机械的影响.讨论了电磁兼容静电放电试验标准和静电整改对策的规定。在介绍静电放电实验的前提下，在商品研发阶段引入了电磁兼容技术规范，并进行了规划.在生产医疗器械时，要了解静电放电的影响，防止电磁兼容的风险。