智能手表的无线充电底座，±8 kV 从线圈耦合进 ADC

智能手表用 2.5 W 无线充电，底座初级 30 匝，表体内次级带磁芯。整机 ±8 kV 接触放电打底座外壳与充电柱，十次里两次表体死机，拆开量电池电压采样脚，对地电阻从 1 MΩ 掉到 8 kΩ。

直接答案

静电流不是从线圈导进去的，是磁耦合进去的：放电电流在底座线圈上产生共模脉冲，经磁芯在次级感应出 30 V，落在整流后的 5 V 与采样分压上。改三处：次级线圈两端并 SMA 系列 15 V 档双向、整流后的 5 V 并一颗 ESD5D150TA、采样分压串 10 kΩ 再并 ESD3V3D500TA。

初级、次级、采样，三段各有器件

30 V 是磁芯送过去的，不是导线

±8 kV 接触放电的峰值电流 30 A，上升沿 1 ns。底座外壳与初级线圈的地端只隔 2 mm 塑料，外壳没有单独搭接时，这股电流必须经线圈的地端回流，于是线圈上出现 30 A 的共模脉冲。初级 30 匝、电感 22 µH，脉冲的 di/dt 让线圈两端出现 40 V 的共模电压；磁芯的耦合系数 0.5，次级 10 匝感应出约 20 V，叠上原来的 8 V 工作电压，整流桥后的节点被抬到 30 V。整流后的 5 V 上有 10 µF，抬升被压到 3 V 左右，但采样分压直接接在这个节点上，分压比 1/4，ADC 脚看到 5.5 V，超过 3.3 V，片内二极管导通，把结区打出 8 kΩ 的漏电通道。之后电量显示永久偏低，因为分压比已经变了。

器件贴线圈两端，地单独回整流桥

次级那颗 15 V 档双向器件直接跨在线圈两端，走线各 3 mm，回路面积 20 mm²；它的地要与整流桥的负极共用一段 2 mm 宽的短线，不要接到 MCU 的地，否则感应电流会从 MCU 的地上过一遍，把复位脚一起带下去。整流后的 5 V 那颗贴整流桥输出与 10 µF 之间，先过器件再进电容。采样脚的 10 kΩ 串在分压中点与 ADC 之间，器件并在 ADC 侧，这样即使器件动作，分压比也不受影响。底座外壳加一条 15 mm 的搭接片到初级地，让放电电流有近路，线圈上的共模脉冲能从 30 A 降到 8 A。

±8 kV 打底座与表体，各测一次电量

接触放电 ±8 kV 打底座外壳四周、充电柱、表体底盖，每点正负各十次，每次打完读一次电量百分比。判据三条：不死机、电量读数偏差不超过 2%、采样脚对地电阻保持在 1 MΩ 以上。电阻这一项要单独量，因为漏电是渐变的，前几次打不出死机，电阻已经掉到 200 kΩ。再打一轮 ±15 kV 空气放电打充电柱与表体之间的 2 mm 缝，这一轮测的是沿面跳火。复测时把手表放在底座上打，与拿开打，结果差一个等级，因为放上去时磁芯闭合，耦合系数从 0.3 升到 0.5。

常见问题

表体是密封的，静电怎么进去？

不进去。电荷在底座外壳上流动，线圈把它变成磁场，磁场穿过 2 mm 塑料壁，在次级线圈上感应出电压。表壳密封挡得住电荷，挡不住磁场。

为什么电量显示偏低而不是直接死机？

死机是感应电压把 5 V 抬过 LDO 的输入上限；电量偏低是采样脚的漏电改了分压比。前者是瞬态，后者是永久。

资料来源

• IEC 61000-4-2:2025 官方页面
• ASIM SMA 系列产品参数页
• ASIM ESD5D150TA Rev2.4 规格书
• ASIM 资料下载中心

资料核对日期：2026-11-03。无线充电的口子，防的是磁场，不是电荷。