Mekkaniżmu ta 'ġenerazzjoni ta' elettriku statiku

Normalment, l-elettriku statiku jiġi ġġenerat minħabba frizzjoni jew induzzjoni.

L-elettriku statiku ta 'frizzjoni huwa ġġenerat mill-moviment ta' piżijiet elettriċi ġġenerati waqt kuntatt, frizzjoni jew separazzjoni bejn żewġ oġġetti. L-elettriku statiku li jitħalla mill-frizzjoni bejn il-kondutturi huwa ġeneralment relattivament dgħajfa, minħabba l-konduttività qawwija tal-kondutturi. Il-jonji ġġenerati mill-frizzjoni se jimxu malajr flimkien u jinnewtralizzaw matul u fi tmiem il-proċess tal-frizzjoni. Wara l-frizzjoni ta 'l-iżolatur, jista' jiġi ġġenerat vultaġġ elettrostatiku ogħla, iżda l-ammont ta 'ċarġ huwa żgħir ħafna. Dan huwa determinat mill-istruttura fiżika tal-iżolatur innifsu. Fl-istruttura molekulari ta 'iżolatur, huwa diffiċli għall-elettroni li jiċċaqilqu liberament ħielsa mill-irbit tan-nukleu atomiku, għalhekk il-frizzjoni tirriżulta f'ammont żgħir biss ta' jonizzazzjoni molekulari jew atomika.

L-elettriku statiku induttiv huwa kamp elettriku ffurmat mill-moviment ta 'elettroni f'oġġett taħt l-azzjoni ta' kamp elettromanjetiku meta l-oġġett ikun f'kamp elettriku. L-elettriku statiku induttiv ġeneralment jista 'jiġi ġġenerat biss fuq kondutturi. L-effett tal-kampi elettromanjetiċi spazjali fuq iżolaturi jista 'jiġi injorat.

Mekkaniżmu ta 'skarigu elettrostatiku

X'inhi r-raġuni għaliex l-elettriku tal-mejns ta '220V jista' joqtol in-nies, iżda eluf ta 'volts fuq in-nies ma jistgħux joqtluhom? Il-vultaġġ madwar il-kapaċitatur jissodisfa l-formula li ġejja: U=Q/C. Skont din il-formula, meta l-kapaċità tkun żgħira u l-ammont ta 'ċarġ ikun żgħir, se jiġi ġġenerat vultaġġ għoli. “Ġeneralment, il-kapaċità tal-ġisem u l-oġġetti tagħna madwarna hija żgħira ħafna. Meta tiġi ġġenerata ċarġ elettriku, ammont żgħir ta 'ċarġ elettriku jista' wkoll jiġġenera vultaġġ għoli.”. Minħabba l-ammont żgħir ta 'ċarġ elettriku, meta jarmi, il-kurrent iġġenerat huwa żgħir ħafna, u l-ħin huwa qasir ħafna. Il-vultaġġ ma jistax jinżamm, u l-kurrent jinżel fi żmien estremament qasir. “Minħabba li l-ġisem tal-bniedem mhuwiex iżolatur, il-piżijiet statiċi akkumulati fil-ġisem kollu, meta jkun hemm mogħdija ta 'skarika, se jikkonverġu. Għalhekk, tħoss li l-kurrent huwa ogħla u hemm sens ta’ xokk elettriku.”. Wara li l-elettriku statiku jiġi ġġenerat f'kondutturi bħal iġsma umani u oġġetti tal-metall, il-kurrent ta 'skariku se jkun relattivament kbir.

Għal materjali bi proprjetajiet ta 'insulazzjoni tajba, wieħed huwa li l-ammont ta' ċarġ elettriku ġġenerat huwa żgħir ħafna, u l-ieħor huwa li l-ċarġ elettriku ġġenerat huwa diffiċli biex tgħaddi. Għalkemm il-vultaġġ huwa għoli, meta jkun hemm mogħdija ta 'skarika x'imkien, il-ħlas biss fil-punt ta' kuntatt u f'firxa żgħira fil-qrib jista 'jiċċirkola u jarmi, filwaqt li l-iċċarġjar fil-punt mhux ta' kuntatt ma jistax joħroġ. Għalhekk, anke b'vultaġġ ta 'għexieren ta' eluf ta 'volts, l-enerġija tal-iskarigu hija wkoll negliġibbli.

Perikli ta' elettriku statiku għal komponenti elettroniċi

L-elettriku statiku jista 'jkun ta' ħsaraLEDs, mhux biss "privattiva" unika tal-LED, iżda wkoll dajowds u transistors użati b'mod komuni magħmulin minn materjali tas-silikon. Anke bini, siġar, u annimali jistgħu jiġu mħassra bl-elettriku statiku (is-sajjetti huma forma ta 'elettriku statiku, u mhux se nqisuha hawn).

Allura, kif l-elettriku statiku jagħmel ħsara lill-komponenti elettroniċi? Ma rridx immur wisq, nitkellem biss dwar apparat semikonduttur, iżda wkoll limitat għal dajowds, transistors, ICs u LEDs.

Il-ħsara kkawżata mill-elettriku lill-komponenti tas-semikondutturi fl-aħħar tinvolvi l-kurrent. Taħt l-azzjoni tal-kurrent elettriku, l-apparat ikun bil-ħsara minħabba s-sħana. Jekk ikun hemm kurrent, għandu jkun hemm vultaġġ. Madankollu, dajowds semikondutturi għandhom junctions PN, li għandhom firxa ta 'vultaġġ li jimblokka l-kurrent kemm fid-direzzjonijiet 'il quddiem kif ukoll lura. Il-barriera potenzjali bil-quddiem hija baxxa, filwaqt li l-barriera potenzjali bil-maqlub hija ħafna ogħla. F'ċirkwit, fejn ir-reżistenza hija għolja, il-vultaġġ huwa kkonċentrat. Iżda għall-LEDs, meta l-vultaġġ jiġi applikat 'il quddiem għall-LED, meta l-vultaġġ estern huwa inqas mill-vultaġġ tal-limitu tad-dijodu (li jikkorrispondi għall-wisa' tal-faxxa tal-materjal), m'hemm l-ebda kurrent 'il quddiem, u l-vultaġġ huwa kollu applikat għal il-junction tal-PN. Meta l-vultaġġ jiġi applikat għall-LED bil-maqlub, meta l-vultaġġ estern ikun inqas mill-vultaġġ tat-tqassim b'lura tal-LED, il-vultaġġ jiġi applikat ukoll għall-junction PN għal kollox. F'dan iż-żmien, m'hemm l-ebda waqgħa fil-vultaġġ jew fil-ġonta tal-istann difettuż tal-LED, il-parentesi, iż-żona P, jew iż-żona N! Għax m'hemmx kurrent. Wara li l-junction PN titkisser, il-vultaġġ estern huwa kondiviż mir-reżistenza kollha fuq iċ-ċirkwit. Fejn ir-reżistenza hija għolja, il-vultaġġ imġarrab mill-parti huwa għoli. Safejn huma kkonċernati l-LEDs, huwa naturali li l-junction PN iġorr il-biċċa l-kbira tal-vultaġġ. L-enerġija termali ġġenerata fil-junction PN hija l-waqgħa tal-vultaġġ madwarha mmultiplikata bil-valur kurrenti. Jekk il-valur attwali ma jkunx limitat, is-sħana eċċessiva se taħraq il-junction PN, li titlef il-funzjoni tagħha u tippenetra.

Għaliex l-ICs jibżgħu relattivament mill-elettriku statiku? Minħabba li l-erja ta 'kull komponent f'IC hija żgħira ħafna, il-kapaċità parassitika ta' kull komponent hija wkoll żgħira ħafna (spiss il-funzjoni taċ-ċirkwit teħtieġ kapaċità parassitika żgħira ħafna). Għalhekk, ammont żgħir ta 'ċarġ elettrostatiku se jiġġenera vultaġġ elettrostatiku għoli, u t-tolleranza tal-qawwa ta' kull komponent hija ġeneralment żgħira ħafna, għalhekk l-iskarigu elettrostatiku jista 'faċilment jagħmel ħsara lill-IC. Madankollu, komponenti diskreti ordinarji, bħal dajowds ta 'enerġija żgħar ordinarji u transistors ta' enerġija żgħar, ma tantx jibżgħu mill-elettriku statiku, minħabba li l-erja taċ-ċippa tagħhom hija relattivament kbira u l-kapaċità parassitika tagħhom hija relattivament kbira, u mhuwiex faċli li jakkumulaw vultaġġi għoljin fuq minnhom f'settings statiċi ġenerali. Transisters MOS ta 'qawwa baxxa huma suxxettibbli għal ħsara elettrostatika minħabba s-saff irqiq ta' ossidu tal-bieb tagħhom u l-kapaċità parassitika żgħira. Normalment iħallu l-fabbrika wara li jagħmlu ċirkwit qasir tat-tliet elettrodi wara l-ippakkjar. Fl-użu, ħafna drabi huwa meħtieġ li titneħħa r-rotta qasira wara li titlesta l-iwweldjar. Minħabba ż-żona kbira taċ-ċippa ta 'transisters MOS ta' qawwa għolja, l-elettriku statiku ordinarju mhux se jagħmel ħsara għalihom. Allura se tara li t-tliet elettrodi ta 'transisters MOS ta' qawwa mhumiex protetti minn ċirkuwiti qosra (il-manifatturi bikrija għadhom short circuited minnhom qabel ma jitilqu mill-fabbrika).

LED fil-fatt għandu dajowd, u l-erja tiegħu hija kbira ħafna relattiva għal kull komponent fi ħdan l-IC. Għalhekk, il-kapaċità parassitika tal-LEDs hija relattivament kbira. Għalhekk, l-elettriku statiku f'sitwazzjonijiet ġenerali ma jistax jagħmel ħsara lill-LEDs.

L-elettriku elettrostatiku f'sitwazzjonijiet ġenerali, speċjalment fuq iżolaturi, jista 'jkollu vultaġġ għoli, iżda l-ammont ta' ċarġ ta 'skarika huwa estremament żgħir, u t-tul tal-kurrent ta' skarigu huwa qasir ħafna. Il-vultaġġ tal-ċarġ elettrostatiku indott fuq il-konduttur jista 'ma jkunx għoli ħafna, iżda l-kurrent ta' skarigu jista 'jkun kbir u ħafna drabi kontinwu. Dan huwa ta 'ħsara kbira għall-komponenti elettroniċi.

Għaliex l-elettriku statiku jagħmel ħsaraĊipep LEDmhux spiss iseħħu

Nibdew b'fenomenu sperimentali. Pjanċa tal-ħadid tal-metall iġorr elettriku statiku ta '500V. Poġġi l-LED fuq il-pjanċa tal-metall (oqgħod attent għall-metodu ta 'tqegħid biex tevita l-problemi li ġejjin). Taħseb li l-LED se jkun bil-ħsara? Hawnhekk, biex tagħmel ħsara lil LED, normalment għandu jiġi applikat b'vultaġġ akbar mill-vultaġġ tat-tqassim tiegħu, li jfisser li ż-żewġ elettrodi tal-LED għandhom simultanjament jikkuntattjaw il-pjanċa tal-metall u għandhom vultaġġ akbar mill-vultaġġ tat-tqassim. Peress li l-pjanċa tal-ħadid hija konduttur tajjeb, il-vultaġġ indott madwaru huwa ugwali, u l-hekk imsejjaħ vultaġġ 500V huwa relattiv għall-art. Għalhekk, m'hemm l-ebda vultaġġ bejn iż-żewġ elettrodi tal-LED, u naturalment ma jkun hemm l-ebda ħsara. Sakemm ma tikkuntattjax elettrodu wieħed ta 'LED bi pjanċa tal-ħadid, u qabbad l-elettrodu l-ieħor b'konduttur (idejn jew wajer mingħajr ingwanti iżolanti) mal-art jew kondutturi oħra.

Il-fenomenu sperimentali ta 'hawn fuq ifakkarna li meta LED ikun f'kamp elettrostatiku, elettrodu wieħed għandu jikkuntattja l-korp elettrostatiku, u l-elettrodu l-ieħor għandu jikkuntattja l-art jew kondutturi oħra qabel ma jista' jiġi mħassar. Fil-produzzjoni u l-applikazzjoni attwali, bid-daqs żgħir tal-LEDs, rarament hemm ċans li affarijiet bħal dawn iseħħu, speċjalment f'lottijiet. Avvenimenti aċċidentali huma possibbli. Pereżempju, LED huwa fuq korp elettrostatiku, u elettrodu wieħed jikkuntattja l-korp elettrostatiku, filwaqt li l-elettrodu l-ieħor huwa biss sospiż. F'dan iż-żmien, xi ħadd imiss l-elettrodu sospiż, li jista 'jagħmel ħsara lill-Dawl LED.

Il-fenomenu ta 'hawn fuq jgħidilna li l-problemi elettrostatiċi ma jistgħux jiġu injorati. L-iskarigu elettrostatiku jeħtieġ ċirkwit konduttiv, u m'hemm l-ebda ħsara jekk ikun hemm elettriku statiku. Meta jseħħ biss ammont żgħir ħafna ta 'tnixxija, tista' tiġi kkunsidrata l-problema ta 'ħsara elettrostatika aċċidentali. Jekk isseħħ fi kwantitajiet kbar, huwa aktar probabbli li jkun problema ta 'kontaminazzjoni taċ-ċippa jew stress.