Mekanismo sa paghimo sa static nga kuryente

Kasagaran, ang static nga kuryente namugna tungod sa friction o induction.

Ang frictional static nga elektrisidad namugna pinaagi sa paglihok sa mga singil sa kuryente nga namugna sa panahon sa pagkontak, friction, o panagbulag tali sa duha ka butang. Ang static nga kuryente nga nahabilin sa friction tali sa mga konduktor kasagaran medyo huyang, tungod sa kusog nga conductivity sa mga konduktor. Ang mga ion nga namugna pinaagi sa friction dali nga molihok ug mag-neutralize sa panahon ug sa katapusan sa proseso sa friction. Human sa friction sa insulator, ang usa ka mas taas nga electrostatic boltahe mahimong namugna, apan ang kantidad sa bayad mao ang gamay kaayo. Gitino kini sa pisikal nga istruktura sa insulator mismo. Sa molekular nga istruktura sa usa ka insulator, lisud alang sa mga electron nga gawasnon nga molihok gikan sa paggapos sa atomic nucleus, busa ang friction moresulta lamang sa gamay nga molekular o atomic ionization.

Ang inductive static nga kuryente usa ka electric field nga naporma pinaagi sa paglihok sa mga electron sa usa ka butang ubos sa aksyon sa usa ka electromagnetic field kung ang butang anaa sa usa ka electric field. Ang inductive static nga kuryente sa kasagaran mahimo lamang sa mga konduktor. Ang epekto sa spatial electromagnetic fields sa mga insulator mahimong ibaliwala.

Electrostatic discharge mekanismo

Unsa ang hinungdan ngano nga ang 220V nga nag-una nga elektrisidad makapatay sa mga tawo, apan liboan ka mga volts sa mga tawo dili makapatay kanila? Ang boltahe sa kapasitor nagtagbo sa mosunod nga pormula: U = Q / C. Sumala sa kini nga pormula, kung gamay ang kapasidad ug gamay ang kantidad sa bayad, usa ka taas nga boltahe ang mabuhat. "Kasagaran, ang kapasidad sa atong mga lawas ug mga butang sa atong palibut gamay ra kaayo. Kung mamugna ang usa ka electric charge, ang gamay nga kantidad sa electric charge mahimo usab nga makamugna og taas nga boltahe. Tungod sa gamay nga kantidad sa electric charge, sa diha nga ang pagdiskarga, ang namugna nga kasamtangan gamay kaayo, ug ang panahon mubo ra. Ang boltahe dili mapadayon, ug ang kasamtangan nga pagtulo sa usa ka mubo kaayo nga panahon. "Tungod kay ang lawas sa tawo dili usa ka insulator, ang mga static nga mga singil nga natipon sa tibuuk nga lawas, kung adunay usa ka agianan sa paggawas, magtagbo. Busa, gibati nga mas taas ang sulog ug adunay usa ka pagbati sa electric shock. ” Human mamugna ang static nga koryente sa mga konduktor sama sa lawas sa tawo ug mga butang nga metal, medyo dako ang discharge current.

Alang sa mga materyales nga adunay maayo nga mga kabtangan sa pagkakabukod, ang usa mao nga ang kantidad sa electric charge nga namugna gamay kaayo, ug ang lain mao nga ang namugna nga electric charge lisud nga moagos. Bisan kung taas ang boltahe, kung adunay usa ka agianan sa pag-discharge sa usa ka lugar, ang bayad lamang sa contact point ug sa sulod sa usa ka gamay nga sakup sa duol ang mahimong modagayday ug mag-discharge, samtang ang bayad sa non contact point dili ma-discharge. Busa, bisan sa usa ka boltahe nga napulo ka libo nga mga boltahe, ang enerhiya sa pag-discharge gamay ra usab.

Mga peligro sa static nga kuryente sa mga sangkap sa elektroniko

Ang static nga kuryente mahimong makadaot saLEDs, dili lang ang talagsaon nga "patent" sa LED, apan kasagaran usab nga gigamit nga mga diode ug transistor nga hinimo sa mga materyales nga silicon. Bisan ang mga bilding, mga kahoy, ug mga hayop mahimong madaot sa static nga kuryente (ang kilat usa ka matang sa static nga kuryente, ug dili nato kini tagdon dinhi).

Busa, sa unsang paagi ang static nga elektrisidad makadaot sa mga elektronikong sangkap? Dili ko gusto nga moadto sa layo, naghisgot lang bahin sa mga aparato sa semiconductor, apan limitado usab sa mga diode, transistor, IC, ug LED.

Ang kadaot nga gipahinabo sa elektrisidad sa mga sangkap sa semiconductor sa katapusan naglambigit sa kasamtangan. Ubos sa aksyon sa kuryente, ang aparato nadaot tungod sa kainit. Kung adunay usa ka kasamtangan, kinahanglan nga adunay boltahe. Bisan pa, ang mga semiconductor diodes adunay mga PN junctions, nga adunay usa ka range sa boltahe nga nagbabag sa karon sa unahan ug balik nga direksyon. Ang potensyal nga babag sa unahan gamay, samtang ang reverse potensyal nga babag mas taas. Sa usa ka sirkito, diin ang resistensya taas, ang boltahe gikonsentrar. Apan alang sa mga LED, kung ang boltahe gipadapat sa unahan sa LED, kung ang gawas nga boltahe mas gamay kaysa sa boltahe sa threshold sa diode (katugbang sa gilapdon sa gintang sa materyal nga banda), wala’y pasulong nga kasamtangan, ug ang boltahe magamit tanan sa ang PN junction. Kung ang boltahe gipadapat sa LED nga baliskad, kung ang gawas nga boltahe mas gamay kaysa sa reverse breakdown boltahe sa LED, ang boltahe magamit usab sa PN junction sa hingpit. Niini nga panahon, wala’y pag-ubos sa boltahe sa bisan unsang sayup nga solder joint sa LED, bracket, P area, o N area! Kay walay kasamtangan. Human mabungkag ang PN junction, ang eksternal nga boltahe gipaambit sa tanan nga mga resistor sa sirkito. Kung ang resistensya taas, ang boltahe nga gidala sa bahin taas. Kutob sa mga LED, natural nga ang PN junction nagdala sa kadaghanan sa boltahe. Ang thermal power nga namugna sa PN junction mao ang paghulog sa boltahe niini nga gipadaghan sa kasamtangan nga bili. Kung ang kasamtangan nga bili dili limitado, ang sobra nga kainit masunog ang PN junction, nga mawad-an sa iyang function ug motuhop.

Ngano nga ang mga IC medyo nahadlok sa static nga kuryente? Tungod kay ang lugar sa matag component sa usa ka IC gamay ra kaayo, ang parasitic capacitance sa matag component gamay ra kaayo (kasagaran ang circuit function nagkinahanglan ug gamay kaayo nga parasitic capacitance). Busa, ang gamay nga kantidad sa electrostatic charge makamugna og taas nga electrostatic voltage, ug ang power tolerance sa matag component kasagaran gamay kaayo, mao nga ang electrostatic discharge dali nga makadaut sa IC. Bisan pa, ang ordinaryong mga discrete nga sangkap, sama sa ordinaryong gagmay nga mga diode sa kuryente ug gagmay nga mga transistor sa kuryente, dili kaayo mahadlok sa static nga elektrisidad, tungod kay ang ilang lugar sa chip medyo dako ug ang ilang mga parasitic capacitance medyo dako, ug dili sayon ​​ang pagtipon sa taas nga boltahe sa sila sa kinatibuk-ang static nga mga setting. Ang ubos nga gahum sa MOS transistors kay prone sa electrostatic damage tungod sa ilang nipis nga gate oxide layer ug gamay nga parasitic capacitance. Kasagaran sila mobiya sa pabrika human sa short-circuiting sa tulo ka mga electrodes human sa packaging. Sa paggamit, kasagaran gikinahanglan nga tangtangon ang mubo nga ruta human mahuman ang welding. Tungod sa dako nga chip area sa high-power MOS transistors, ang ordinaryo nga static nga kuryente dili makadaut niini. Mao nga imong makita nga ang tulo ka mga electrodes sa gahum MOS transistors dili protektado sa mga mugbo nga sirkito (ang una nga mga tiggama nag-short circuit pa sila sa wala pa mobiya sa pabrika).

Ang usa ka LED sa tinuud adunay usa ka diode, ug ang lugar niini dako kaayo nga paryente sa matag sangkap sa sulod sa IC. Busa, ang parasitic capacitance sa LEDs medyo dako. Busa, ang static nga kuryente sa kinatibuk-ang mga sitwasyon dili makadaut sa mga LED.

Ang electrostatic nga elektrisidad sa kinatibuk-an nga mga sitwasyon, ilabi na sa mga insulator, mahimong adunay taas nga boltahe, apan ang gidaghanon sa discharge charge gamay ra kaayo, ug ang gidugayon sa discharge current mubo ra. Ang boltahe sa electrostatic charge nga gipahinabo sa konduktor mahimong dili kaayo taas, apan ang discharge nga kasamtangan mahimong dako ug kanunay nga padayon. Kini makadaot kaayo sa mga sangkap sa elektroniko.

Ngano nga ang static nga kuryente makadaotLED chipsdili kanunay mahitabo

Magsugod ta sa usa ka eksperimento nga panghitabo. Ang usa ka metal nga puthaw nga plato nagdala sa 500V static nga kuryente. Ibutang ang LED sa metal plate (pagtagad sa pamaagi sa pagbutang aron malikayan ang mosunod nga mga problema). Sa imong hunahuna ang LED madaot? Dinhi, aron makadaut sa usa ka LED, kini kasagarang i-apply sa usa ka boltahe nga mas dako pa kay sa breakdown boltahe niini, nga nagpasabot nga ang duha ka mga electrodes sa LED kinahanglan nga dungan nga makontak ang metal nga plato ug adunay usa ka boltahe nga mas dako kaysa sa breakdown boltahe. Ingon nga ang puthaw nga plato usa ka maayo nga konduktor, ang naaghat nga boltahe sa tibuuk niini managsama, ug ang gitawag nga 500V nga boltahe adunay kalabotan sa yuta. Busa, walay boltahe tali sa duha ka electrodes sa LED, ug natural nga walay kadaot. Gawas kon imong kontakon ang usa ka electrode sa usa ka LED nga adunay puthaw nga plato, ug ikonektar ang laing electrode sa usa ka konduktor (kamot o wire nga walay insulating gloves) ngadto sa yuta o uban pang mga konduktor.

Ang naa sa ibabaw nga eksperimento nga panghitabo nagpahinumdom kanato nga kung ang usa ka LED naa sa usa ka electrostatic field, ang usa ka electrode kinahanglan nga mokontak sa electrostatic nga lawas, ug ang uban nga electrode kinahanglan makontak sa yuta o uban pang mga konduktor sa dili pa kini madaot. Sa aktuwal nga produksyon ug aplikasyon, uban sa gamay nga gidak-on sa LEDs, adunay panagsa ra ang usa ka higayon nga ang maong mga butang mahitabo, ilabi na sa mga batch. Posible ang mga aksidente nga panghitabo. Pananglitan, ang usa ka LED naa sa usa ka electrostatic nga lawas, ug ang usa ka electrode nagkontak sa electrostatic nga lawas, samtang ang lain nga electrode gisuspinde lang. Niini nga panahon, adunay usa nga makahikap sa gisuspinde nga electrode, nga mahimong makadaot saLED Kahayag.

Ang panghitabo sa ibabaw nagsulti kanato nga ang mga problema sa electrostatic dili mahimong ibalewala. Ang electrostatic discharge nanginahanglan usa ka conductive circuit, ug wala’y kadaot kung adunay static nga kuryente. Kung gamay ra kaayo nga leakage ang mahitabo, ang problema sa aksidente nga pagkadaot sa electrostatic mahimong makonsiderar. Kung kini mahitabo sa daghang gidaghanon, kini mas lagmit nga usa ka problema sa kontaminasyon sa chip o stress.