Mekanîzmaya hilberîna elektrîkê statîk

Bi gelemperî, elektrîka statîk ji ber felq an inductionê tê hilberandin.

Elektrîka statîk a fîtîkî bi tevgera barên elektrîkê yên ku di dema têkilî, kêşandin, an veqetîna di navbera du tiştan de têne hilberandin. Elektrîka statîk a ku ji ber kêşana di navbera gîhayan de maye, bi gelemperî ji ber guheztina bihêz a gîhayan bi gelemperî qels e. Îyonên ku ji hêla kêşanê ve têne çêkirin dê zû bi hev re bimeşin û di dema û di dawiya pêvajoya kêşanê de bêbandor bibin. Piştî kêşana însulatorê, dibe ku voltaja elektrostatîk a bilindtir çêbibe, lê hêjeya barkirinê pir hindik e. Ev ji hêla avahiya fîzîkî ya însulatorê bixwe ve tê destnîşankirin. Di avahiya molekulê ya însulatorê de, zehmet e ku elektron bi serbestî ji girêdana navokê atomê azad tevbigerin, ji ber vê yekê pevçûn bi tenê hejmareke piçûk a ionîzasyona molekulî an atomî encam dide.

Elektrîka statîkî ya înduktîf qadeke elektrîkê ye ku ji tevgera elektronan di heyberekê de di bin çalakiya qada elektromagnetîk de çêdibe dema ku ew tişt di qada elektrîkê de ye. Elektrîka statîk a înduktîf bi gelemperî tenê li ser rêgezan dikare were hilberandin. Bandora zeviyên elektromagnetîk ên cîhê li ser însulatoran dikare were paşguh kirin.

Mekanîzmaya derxistina elektrostatîk

Sedema ku elektrîka sereke ya 220V dikare mirovan bikuje, lê bi hezaran volt li ser mirovan nikare wan bikuje çi ye? Voltaja li ser kondensatorê bi formula jêrîn re peyda dike: U=Q/C. Li gorî vê formulê, dema ku kapasîtans piçûk be û mîqdara barkirinê hindik be, dê voltaja bilind çêbibe. "Bi gelemperî, kapasîteya laş û tiştên me yên li dora me pir hindik e. Dema ku barek elektrîkê çêbibe, rêjeyek piçûk barkirina elektrîkê jî dikare voltaja bilind çêbike.” Ji ber kêmbûna barê elektrîkê, dema dakêşanê, herika ku tê hilberandin pir hindik e, û dem jî pir kurt e. Voltaj nikare were domandin, û niha di demek pir kurt de dadikeve. "Ji ber ku laşê mirov ne îzolasyonek e, barên statîk ên li seranserê laş kom dibin, dema ku rêyek dakêşanê hebe, dê li hev bicivin. Ji ber vê yekê hîs dike ku herik bilindtir e û hestek şoka elektrîkê heye." Piştî ku elektrîka statîk di navgînên wekî laşên mirovan û tiştên metal de çêbibe, dê herika dakêşanê bi qasî mezin be.

Ji bo materyalên xwedan taybetmendiyên îzolekirinê yên baş, yek ew e ku mîqdara barkirina elektrîkê ya ku tê hilberandin pir hindik e, ya din jî ew e ku barkirina elektrîkê ya ku hatî hilberandin zehmet e ku biherike. Her çend voltaja bilind be jî, dema ku li deverek rêyek dakêşanê hebe, tenê barkirina li xala têkiliyê û di nav rêzek piçûk a nêzîk de dikare biherike û dakêşe, dema ku barkirina li xala ne-têkilî nikare dakêşe. Ji ber vê yekê, tevî voltaja bi deh hezaran volt jî, enerjiya dakêşanê jî kêm e.

Xetereyên elektrîka statîk li ser pêkhateyên elektronîkî

Elektrîka statîk dikare zirarê bideLEDs, ne tenê "patenta" yekta ya LED-ê, di heman demê de diod û transîstorên ku ji materyalên silicon têne çêkirin jî bi gelemperî têne bikar anîn. Tewra avahî, dar û heywan jî dikarin ji hêla elektrîka statîk ve zirarê bibînin (birûsk celebek elektrîka statîk e, û em ê li vir li ber çavan negirin).

Ji ber vê yekê, elektrîka statîk çawa zirarê dide pêkhateyên elektronîkî? Ez naxwazim pir dûr biçim, tenê behsa cîhazên nîvconductor bikim, lê di heman demê de bi dîod, transîstor, IC û LED-an ve jî sînorkirî ye.

Ziyana ku ji hêla elektrîkê ve ji pêkhateyên nîvconductor re çêdibe, di dawiyê de bi niha ve girêdayî ye. Di bin bandora herikîna elektrîkê de, cîhaz ji ber germê zirarê dibîne. Heger herikînek hebe, divê voltajek hebe. Lêbelê, dîodên nîvconductor xwedan girêdanên PN hene, ku xwedan rêzek voltajê ne ku hem di rêyên pêş û hem jî berevajî de niha asteng dike. Astengiya potansiyela berevajî kêm e, lê astengiya potansiyela berevajî pir zêde ye. Di çerçoveyek de, ku berxwedan lê zêde ye, voltaja berhevkirî ye. Lê ji bo LED-an, dema ku voltaja ber bi LED-ê ve tê sepandin, dema ku voltaja derveyî ji voltaja bendavê ya diodê kêmtir be (bi firehiya valahiya bandê ya materyalê re têkildar e), tîrêjek pêş tune ye, û voltaja hemî li ser tê sepandin. girêka PN. Dema ku voltaja berevajî li LED-ê tê sepandin, dema ku voltaja derveyî ji voltaja têkçûna berevajî ya LED-ê kêmtir be, voltaj jî bi tevahî li hevbenda PN-ê tê sepandin. Di vê demê de, di navhevkirina felqê ya xelet a LED-ê de, bendek, devera P, an devera N-ê de daketinek voltajê tune! Ji ber ku niha tune ye. Piştî ku girêdana PN hilweşe, voltaja derveyî ji hêla hemî berxwedanên li ser çerxê ve tê parve kirin. Cihê ku berxwedan bilind e, voltaja ku ji hêla beşê ve tê hilanîn bilind e. Bi qasî ku LED-ê têkildar in, xwezayî ye ku girêdana PN piraniya voltaja hildigire. Hêza germî ya ku li hevbenda PN-ê hatî hilberandin, daketina voltaja li seranserê wê ye ku bi nirxa heyî zêde dibe. Ger nirxa heyî ne tixûbdar be, germahiya zêde dê girêka PN bişewitîne, ku dê fonksiyona xwe winda bike û bikeve.

Çima IC bi nisbeten ji elektrîka statîk ditirsin? Ji ber ku qada her pêkhateyek di IC-ê de pir piçûk e, kapasîteya parazît a her pêkhateyê jî pir piçûk e (pir caran fonksiyona çerxê kapasîteya parazît a pir piçûk hewce dike). Ji ber vê yekê, piçûkek barkirina elektrostatîk dê voltaja elektrostatîk a bilind çêbike, û tolerasyona hêzê ya her pêkhateyê bi gelemperî pir piçûk e, ji ber vê yekê vekêşana elektrostatîk dikare bi hêsanî zirarê bide IC-ê. Lêbelê, hêmanên veqetandî yên asayî, wek dîodên hêza piçûk ên asayî û transîstorên hêza piçûk, ji elektrîka statîk pir natirsin, ji ber ku qada çîpê wan nisbeten mezin e û kapasîteya wan a parazît nisbeten mezin e, û komkirina voltaja bilind li ser ne hêsan e. wan di mîhengên statîk ên gelemperî de. Transîstorên MOS-ê yên kêm-hêza ji ber tebeqeya xweya oksîtê ya dergehê zirav û kapasîteya piçûk a parazît mêldarê zirara elektrostatîk in. Ew bi gelemperî ji kargehê derdikevin piştî ku sê elektrod piştî pakkirinê kurt bikin. Di karanînê de, pir caran hewce ye ku piştî ku welding qediya, riya kurt were rakirin. Ji ber qada çîpê ya mezin a transîstorên MOS-ê yên bi hêz, elektrîka statîk a asayî dê zirarê nede wan. Ji ber vê yekê hûn ê bibînin ku sê elektrodên transîstorên hêzê yên MOS-ê ji hêla çerxên kurt ve nayên parastin (hilberhênerên pêşîn hîn jî berî ku ji kargehê derkevin wan kurt bikin).

LEDek bi rastî xwedan diodek e, û qada wê bi her pêkhateyek di hundurê IC-ê de pir mezin e. Ji ber vê yekê, kapasîteya parazît a LED-an bi nisbeten mezin e. Ji ber vê yekê, elektrîkê statîk di rewşên gelemperî de nikare zirarê bide LED-an.

Elektrîka elektrostatîk di rewşên gelemperî de, nemaze li ser însulatoran, dikare xwedan voltaja bilind be, lê hêjeya barkirina dakêşanê zehf piçûk e, û dema heyama dakêşanê pir kurt e. Dibe ku voltaja barkirina elektrostatîk a ku li ser gîhayê çêdibe ne pir zêde be, lê dibe ku herika dakêşanê mezin û pir caran berdewam be. Ev ji bo hêmanên elektronîkî pir zirar e.

Çima elektrîka statîk zirarê dikechips LEDpir caran pêk nayên

Werin em bi fenomenek ceribandinê dest pê bikin. Plateka hesinî ya metal elektrîkê statîk 500V hildigire. LED-ê li ser plakaya metalê bixin (guh bidin rêbaza danînê da ku ji pirsgirêkên jêrîn dûr nekevin). Ma hûn difikirin ku LED dê zirarê bike? Li vir, ji bo zirarê bide LED-ê, divê ew bi gelemperî bi voltaja ji voltaja têkçûna wê mezintir were sepandin, ku tê vê wateyê ku divê her du elektrodên LED-ê bi hevdemî bi plakaya metalê re têkilî daynin û xwedî voltaja ji voltaja têkçûnê mezintir bin. Ji ber ku plakaya hesin rêgezek baş e, voltaja pêvekirî li seranserê wê wekhev e, û voltaja ku jê re tê gotin 500V bi erdê re têkildar e. Ji ber vê yekê, di navbera her du elektrodên LED-ê de voltaj tune, û bi xwezayî dê zirar tune be. Heya ku hûn bi yek elektrodek LED-ê re bi plakaya hesin re têkilî daynin, û elektroda din bi rêgezek (dest an têl bêyî destikên îzolekirinê) bi erd an rêgirên din ve girêdin.

Diyardeya ceribandina jorîn tîne bîra me ku dema ku LED di nav zeviyek elektrostatîk de be, divê elektrodek bi laşê elektrostatîk re têkilî daynin, û elektrodek din divê bi erdê an rêgirên din re têkilî daynin berî ku ew zirarê bibîne. Di hilberandin û serîlêdana rastîn de, digel mezinahiya piçûk a LED-an, kêm caran şansek heye ku tiştên weha çêbibin, nemaze di koman de. Bûyerên qezayê mimkûn in. Mînakî, LEDek li ser laşek elektrostatîk e, û elektrodek bi laşê elektrostatîk re têkildar e, dema ku elektrodek din tenê tê sekinandin. Di vê demê de, kesek dest li elektrodê dagirtî dike, ku dibe ku zirarê bide elektrodêRonahiya LED.

Diyardeya jorîn ji me re dibêje ku pirsgirêkên elektrostatîk nayên paşguh kirin. Daxistina elektrostatîk pêdiviya dorhêlek birêkûpêk heye, û heke elektrîkek statîk hebe zerar tune. Dema ku tenê rêjeyek pir piçûk diqewime, pirsgirêka zirara elektrostatîk a bêserûber dikare were hesibandin. Ger ew di mîqdarên mezin de çêbibe, îhtîmal e ku ew bibe pirsgirêkek qirêjiya çîpê an stresê.