Mekanis jenerasyon elektrisite estatik

Anjeneral, elektrisite estatik pwodwi akòz friksyon oswa endiksyon.

Elektrisite estatik friksyon pwodwi pa mouvman chaj elektrik ki te pwodwi pandan kontak, friksyon, oswa separasyon ant de objè yo. Elektrisite estatik kite friksyon ant kondiktè yo anjeneral relativman fèb, akòz konduktiviti fò nan kondiktè yo. Iyon yo ki te pwodwi pa friksyon pral byen vit deplase ansanm ak netralize pandan ak nan fen pwosesis friksyon an. Apre friksyon nan izolasyon an, yo ka pwodwi yon vòltaj elektwostatik ki pi wo, men kantite chaj la piti anpil. Sa a se detèmine pa estrikti fizik la nan izolasyon nan tèt li. Nan estrikti molekilè yon izolan, li difisil pou elektwon yo deplase lib gratis nan obligatwa nan nwayo atomik la, kidonk friksyon rezilta nan sèlman yon ti kantite molekilè oswa ionizasyon atomik.

Elektrisite estatik endiktif se yon jaden elektrik ki fòme pa mouvman elektwon nan yon objè anba aksyon an nan yon jaden elektwomayetik lè objè a se nan yon jaden elektrik. Endiktif elektrisite estatik jeneralman ka pwodwi sèlman sou kondiktè. Efè jaden elektwomayetik espasyal sou izolan ka inyore.

Mekanis egzeyat elektwostatik

Ki rezon ki fè 220V elektrisite prensipal ka touye moun, men dè milye de vòlt sou moun pa ka touye yo? Vòltaj la atravè kondansateur a satisfè fòmil sa a: U = Q/C. Dapre fòmil sa a, lè kapasite a piti ak kantite chaj la piti, yo pral pwodwi yon vòltaj segondè. "Anjeneral, kapasite kò nou yo ak objè ki bò kote nou yo piti anpil. Lè yo pwodwi yon chaj elektrik, yon ti kantite chaj elektrik kapab tou jenere yon vòltaj segondè. " Akòz ti kantite chaj elektrik, lè dechaje, aktyèl la pwodwi piti anpil, ak tan an trè kout. Vòltaj la pa ka kenbe, ak aktyèl la gout nan yon tan trè kout. "Paske kò imen an se pa yon izolan, chaj estatik yo akimile nan tout kò a, lè gen yon chemen egzeyat, ap konvèje. Se poutèt sa, li santi tankou aktyèl la pi wo epi gen yon sans de chòk elektrik. " Apre elektrisite estatik pwodwi nan kondiktè tankou kò moun ak objè metal, aktyèl la egzeyat yo pral relativman gwo.

Pou materyèl ki gen bon pwopriyete izolasyon, youn se ke kantite chaj elektrik ki pwodui piti anpil, ak lòt la se ke chaj elektrik ki pwodwi a difisil pou koule. Malgre ke vòltaj la wo, lè gen yon chemen egzeyat yon kote, sèlman chaj la nan pwen an kontak ak nan yon ti seri ki tou pre ka koule ak egzeyat, pandan y ap chaj la nan pwen an ki pa kontak pa ka egzeyat. Se poutèt sa, menm ak yon vòltaj nan dè dizèn de milye de vòlt, enèji nan egzeyat tou se neglijab.

Danje nan elektrisite estatik nan eleman elektwonik

Elektrisite estatik ka danjere poudirijes, pa sèlman inik "patant" LED a, men tou, souvan itilize dyod ak tranzistò ki fèt ak materyèl Silisyòm. Menm bilding, pye bwa, ak bèt ka domaje pa elektrisite estatik (zèklè se yon fòm elektrisite estatik, epi nou pa pral konsidere li isit la).

Se konsa, ki jan elektrisite estatik domaje eleman elektwonik? Mwen pa vle ale twò lwen, jis pale sou aparèy semi-conducteurs, men tou limite a sa sèlman dyod, tranzistò, ICs, ak poul.

Domaj ki te koze pa elektrisite nan eleman semi-conducteurs finalman enplike aktyèl la. Anba aksyon kouran elektrik, aparèy la domaje akòz chalè. Si gen yon kouran, dwe gen yon vòltaj. Sepandan, dyod semi-conducteurs gen junctions PN, ki gen yon seri vòltaj ki bloke aktyèl tou de nan direksyon pou pi devan ak ranvèse. Baryè potansyèl la pi devan se ba, pandan y ap baryè potansyèl ranvèse a pi wo. Nan yon kous, kote rezistans a wo, se vòltaj la konsantre. Men, pou dirije, lè vòltaj la aplike pou pi devan pou dirije a, lè vòltaj ekstèn lan mwens pase vòltaj papòt la nan dyod la (ki koresponn ak lajè espas sa a materyèl), pa gen okenn kouran pi devan, ak vòltaj la tout aplike nan junction PN a. Lè yo aplike vòltaj la nan dirije a nan do, lè vòltaj la ekstèn se mwens pase vòltaj la pann ranvèse nan dirije a, se vòltaj la tou aplike nan junction PN a antyèman. Nan moman sa a, pa gen okenn gout vòltaj nan ni jwenti soude ki defo nan LED la, bracket la, zòn P, oswa zòn N nan! Paske pa gen kouran. Apre yo fin kraze junction PN a, tout rezistans sou kous la pataje vòltaj ekstèn lan. Kote rezistans a wo, vòltaj la pote pa pati a wo. Osi lwen ke LED yo konsène, li natirèl ke junction PN a pote pi fò nan vòltaj la. Pouvwa tèmik ki pwodui nan junction PN a se gout vòltaj atravè li miltipliye pa valè aktyèl la. Si valè aktyèl la pa limite, chalè twòp pral boule junction PN a, ki pral pèdi fonksyon li yo ak antre.

Poukisa IC yo relativman pè elektrisite estatik? Paske zòn nan chak eleman nan yon IC piti anpil, kapasite parazit nan chak eleman tou piti anpil (souvan fonksyon sikwi a mande pou anpil ti kapasite parazit). Se poutèt sa, yon ti kantite chaj elektwostatik pral jenere yon vòltaj elektwostatik segondè, ak tolerans pouvwa a nan chak eleman anjeneral piti anpil, kidonk egzeyat elektwostatik ka fasilman domaje IC la. Sepandan, konpozan disrè òdinè, tankou òdinè ti dyod pouvwa ak ti tranzistò pouvwa, yo pa trè pè elektrisite estatik, paske zòn chip yo relativman gwo ak kapasite parazit yo se relativman gwo, epi li pa fasil akimile vòltaj segondè sou yo nan anviwònman jeneral estatik. Tranzistò MOS ki ba pouvwa yo gen tandans fè domaj elektwostatik akòz kouch oksid mens yo ak ti kapasite parazit. Yo anjeneral kite faktori a apre yo fin kout-sikwi twa elektwòd yo apre anbalaj. Nan itilize, li souvan oblije retire wout la kout apre soude fini. Akòz zòn nan gwo chip nan tranzistò MOS gwo pouvwa, elektrisite òdinè estatik pa pral domaje yo. Se konsa, ou pral wè ke twa elektwòd yo nan tranzistò MOS pouvwa yo pa pwoteje pa sikui kout (manifaktirè byen bonè toujou kout sikwi yo anvan yo kite faktori a).

Yon LED aktyèlman gen yon dyòd, ak zòn li yo gwo anpil parapò ak chak eleman nan IC la. Se poutèt sa, kapasite parazit nan dirije se relativman gwo. Se poutèt sa, elektrisite estatik nan sitiyasyon jeneral pa ka domaje dirije.

Elektwostatik elektrisite nan sitiyasyon jeneral, espesyalman sou izolasyon, ka gen yon vòltaj segondè, men kantite chaj egzeyat la trè piti, ak dire a nan aktyèl la egzeyat trè kout. Vòltaj la nan chaj la elektwostatik pwovoke sou kondiktè a pa ka trè wo, men aktyèl la egzeyat ka gwo e souvan kontinyèl. Sa a trè danjere nan eleman elektwonik.

Poukisa elektrisite estatik domajeKi ap dirije chipspa rive souvan

Ann kòmanse ak yon fenomèn eksperimantal. Yon plak metal fè pote elektrisite estatik 500V. Mete dirije a sou plak metal la (peye atansyon sou metòd plasman an pou fè pou evite pwoblèm sa yo). Èske ou panse LED la pral domaje? Isit la, domaje yon dirije, li ta dwe anjeneral dwe aplike ak yon vòltaj ki pi gran pase vòltaj pann li yo, ki vle di ke tou de elektwòd nan dirije a ta dwe ansanm kontakte plak metal la epi yo gen yon vòltaj ki pi gran pase vòltaj la pann. Kòm plak la fè se yon bon kondiktè, vòltaj la pwovoke atravè li egal, ak sa yo rele vòltaj la 500V se relatif nan tè a. Se poutèt sa, pa gen okenn vòltaj ant de elektwòd ki ap dirije a, ak natirèlman pa pral gen okenn domaj. Sòf si ou kontakte yon sèl elektwòd nan yon LED ak yon plak fè, epi konekte lòt elektwòd la ak yon kondiktè (men oswa fil san gan izolasyon) nan tè oswa lòt kondiktè.

Fenomèn eksperimantal ki pi wo a fè nou sonje ke lè yon dirije se nan yon jaden elektwostatik, yon elektwòd dwe kontakte kò a elektwostatik, ak lòt elektwòd la dwe kontakte tè a oswa lòt kondiktè anvan li ka domaje. Nan pwodiksyon aktyèl ak aplikasyon, ak gwosè a ti nan dirije, gen raman yon chans ke bagay sa yo pral rive, espesyalman nan lo. Evènman aksidan yo posib. Pou egzanp, yon dirije se sou yon kò elektwostatik, ak yon elektwòd kontakte kò a elektwostatik, pandan y ap lòt elektwòd la jis sispann. Nan moman sa a, yon moun manyen elektwòd la sispann, ki ka domaje aDirije limyè.

Fenomèn ki pi wo a di nou ke pwoblèm elektwostatik pa ka inyore. Egzeyat elektwostatik mande pou yon kous kondiktif, epi pa gen okenn mal si gen elektrisite estatik. Lè sèlman yon ti kantite flit rive, pwoblèm nan domaj elektwostatik aksidan ka konsidere. Si li rive nan gwo kantite, li gen plis chans yo dwe yon pwoblèm nan kontaminasyon chip oswa estrès.