Mékanisme ngahasilkeun listrik statik

Biasana, listrik statik dihasilkeun alatan gesekan atawa induksi.

Listrik statik gesekan dihasilkeun ku gerakan muatan listrik anu dihasilkeun nalika kontak, gesekan, atanapi pamisahan antara dua objék. Listrik statik ditinggalkeun ku gesekan antara konduktor biasana relatif lemah, alatan konduktivitas kuat konduktor. Ion nu dihasilkeun ku gesekan bakal gancang pindah babarengan jeung neutralize salila jeung di ahir prosés gesekan. Saatos gesekan insulator, tegangan éléktrostatik anu langkung luhur tiasa dibangkitkeun, tapi jumlah muatanna sakedik pisan. Ieu ditangtukeun ku struktur fisik insulator sorangan. Dina struktur molekul insulator, hese pikeun éléktron pikeun mindahkeun kalawan bébas tina beungkeutan inti atom, jadi gesekan ngakibatkeun ngan sajumlah leutik ionisasi molekular atawa atom.

Listrik statik induktif nyaéta médan listrik anu dibentuk ku gerakan éléktron dina hiji obyék dina aksi médan éléktromagnétik nalika obyék aya dina médan listrik. Listrik statik induktif umumna ngan ukur tiasa dibangkitkeun dina konduktor. Pangaruh médan éléktromagnétik spasial on insulators bisa dipaliré.

Mékanisme ngurangan éléktrostatik

Naon sababna listrik 220V tiasa maéhan jalma, tapi rébuan volt dina jalma henteu tiasa maéhan aranjeunna? Tegangan peuntas kapasitor minuhan rumus ieu: U = Q/C. Numutkeun rumus ieu, nalika capacitance leutik sarta jumlah muatan leutik, tegangan tinggi bakal dihasilkeun. "Biasana, kapasitansi awak sareng objék di sabudeureun urang leutik pisan. Nalika hiji muatan listrik dihasilkeun, jumlah leutik muatan listrik ogé bisa ngahasilkeun tegangan tinggi ". Alatan jumlah leutik muatan listrik, nalika discharging, arus dihasilkeun pisan leutik, sarta waktu anu pohara pondok. Tegangan teu tiasa dijaga, sareng arus turun dina waktos anu pondok. "Kusabab awak manusa lain insulator, muatan statik akumulasi sakuliah awak, lamun aya jalur ngurangan, bakal konvergen. Ku alatan éta, karasaeun arusna leuwih luhur jeung aya rasa setrum listrik.”. Saatos listrik statik dihasilkeun dina konduktor kayaning awak manusa jeung objék logam, arus ngurangan bakal rélatif badag.

Pikeun bahan nu mibanda sipat insulasi alus, salah sahiji nyaéta yén jumlah muatan listrik dihasilkeun pisan leutik, sarta séjén nyaéta yén muatan listrik dihasilkeun hésé ngalir. Sanajan tegangan tinggi, lamun aya jalur ngurangan wae, ngan muatan dina titik kontak sarta dina rentang leutik caket dieu bisa ngalir tur ngurangan, sedengkeun muatan dina titik non kontak teu bisa ngurangan. Ku alatan éta, sanajan kalawan tegangan puluhan rébu volt, énergi discharge ogé negligible.

Bahaya listrik statik pikeun komponén éléktronik

Listrik statik tiasa ngabahayakeunLEDs, teu ngan LED urang unik "patén", tapi ogé ilahar dipaké diodes jeung transistor dijieunna tina bahan silikon. Malah gedong, tatangkalan, jeung sasatoan bisa ruksak ku listrik statik (kilat mangrupa wangun listrik statik, sarta kami moal nganggap di dieu).

Janten, kumaha listrik statik ngarusak komponén éléktronik? Abdi henteu hoyong jauh teuing, ngan ngobrol ngeunaan alat semikonduktor, tapi ogé dugi ka dioda, transistor, IC, sareng LED.

Karusakan anu disababkeun ku listrik kana komponén semikonduktor pamustunganana ngalibatkeun arus. Dina aksi arus listrik, alat ruksak alatan panas. Upami aya arus, kedah aya tegangan. Sanajan kitu, dioda semikonduktor boga PN junctions, nu boga rentang tegangan nu blok arus duanana dina arah maju jeung sabalikna. Panghalang poténsial maju rendah, sedengkeun panghalang poténsial sabalikna langkung luhur. Dina sirkuit, dimana résistansina luhur, teganganna konséntrasi. Tapi pikeun LEDs, nalika tegangan diterapkeun ka hareup kana LED, nalika tegangan éksternal kirang ti tegangan bangbarung tina dioda (pakait jeung lebar gap band bahan), euweuh ayeuna maju, sarta tegangan ieu sadayana dilarapkeun ka. simpang PN. Nalika tegangan diterapkeun ka LED sabalikna, nalika tegangan éksternal kirang ti tegangan ngarecahna sabalikna tina LED, tegangan ogé dilarapkeun ka simpang PN sagemblengna. Dina waktos ayeuna, teu aya turunna tegangan boh dina sambungan solder lepat tina LED, bracket, daérah P, atanapi daérah N! Kusabab euweuh ayeuna. Saatos simpang PN direcah, tegangan éksternal dibagikeun ku sakabéh résistor dina sirkuit. Dimana résistansi luhur, tegangan anu ditanggung ku bagian éta luhur. Sajauh ngeunaan LEDs, éta lumrah yén simpang PN nanggung lolobana tegangan. Daya termal anu dihasilkeun dina simpang PN nyaéta turunna tegangan dikalikeun ku nilai ayeuna. Lamun nilai ayeuna teu diwatesan, panas kaleuleuwihan bakal ngaduruk kaluar simpang PN, nu bakal leungit fungsi sarta nembus.

Naha IC rélatif sieun ku listrik statik? Kusabab legana unggal komponén dina IC leutik pisan, kapasitansi parasit unggal komponén ogé leutik pisan (sering fungsi sirkuit merlukeun kapasitansi parasit leutik pisan). Ku alatan éta, jumlah leutik muatan éléktrostatik bakal ngahasilkeun tegangan éléktrostatik tinggi, sarta toleransi kakuatan unggal komponén biasana leutik pisan, jadi ngurangan éléktrostatik bisa kalayan gampang ngaruksak IC. Sanajan kitu, komponén diskrit biasa, kayaning diodes kakuatan leutik biasa na transistor kakuatan leutik, teu sieun pisan listrik statik, sabab aréa chip maranéhanana kawilang badag sarta capacitance parasit maranéhna relatif badag, sarta teu gampang pikeun ngumpulkeun tegangan tinggi on. aranjeunna dina setélan statik umum. Transistor MOS kakuatan low rentan ka ruksakna éléktrostatik alatan lapisan oksida gerbang ipis maranéhanana jeung kapasitansi parasit leutik. Aranjeunna biasana ninggalkeun pabrik sanggeus pondok-circuiting tilu éléktroda sanggeus bungkusan. Dina pamakéan, mindeng diperlukeun pikeun nyabut jalur pondok sanggeus las geus réngsé. Kusabab aréa chip badag tina transistor MOS kakuatan tinggi, listrik statik biasa moal ngaruksak aranjeunna. Ku kituna anjeun bakal nempo yén tilu éléktroda transistor MOS kakuatan teu ditangtayungan ku sirkuit pondok (pabrik mimiti masih pondok circuited aranjeunna saméméh ninggalkeun pabrik).

Hiji LED sabenerna boga dioda, sarta wewengkonna kacida gedéna relatif ka unggal komponén dina IC. Ku alatan éta, capacitance parasit of LEDs relatif badag. Ku alatan éta, listrik statik dina kaayaan umum teu bisa ngaruksak LEDs.

Listrik éléktrostatik dina kaayaan umum, utamana dina insulators, bisa boga tegangan tinggi, tapi jumlah muatan ngurangan pisan leutik, sarta lilana arus ngurangan pisan pondok. Tegangan tina muatan éléktrostatik ngainduksi dina konduktor bisa jadi teu pisan tinggi, tapi arus ngurangan bisa jadi badag sarta mindeng kontinyu. Ieu pisan ngabahayakeun pikeun komponén éléktronik.

Naha ngaruksak listrik statikchip LEDteu sering lumangsung

Hayu urang mimitian ku fenomena eksperimen. Plat beusi logam mawa listrik statik 500V. Teundeun LED dina pelat métal (perhatikeun métode panempatan pikeun nyegah masalah di handap). Naha anjeun pikir LED bakal ruksak? Di dieu, pikeun ngarusak LED, biasana kedah diterapkeun ku tegangan anu langkung ageung tibatan tegangan ngarecahna, anu hartosna duanana éléktroda LED kedah sakaligus ngahubungi pelat métal sareng gaduh tegangan langkung ageung tibatan tegangan ngarecahna. Salaku plat beusi mangrupakeun konduktor alus, tegangan ngainduksi sakuliah éta sarua, jeung nu disebut tegangan 500V relatif ka taneuh. Ku alatan éta, teu aya tegangan antara dua éléktroda LED, sarta sacara alami moal aya karuksakan. Iwal mun ngahubungan hiji éléktroda LED kalawan plat beusi, tur sambungkeun éléktroda séjén kalawan konduktor a (leungeun atawa kawat tanpa insulating sarung) kana taneuh atawa konduktor séjén.

Fenomena ékspérimén di luhur ngingetkeun urang yén nalika LED aya dina médan éléktrostatik, hiji éléktroda kedah ngahubungi awak éléktrostatik, sareng éléktroda anu sanés kedah ngahubungi taneuh atanapi konduktor sanés sateuacan tiasa ruksak. Dina produksi sabenerna sarta aplikasi, kalawan ukuran leutik LEDs, aya jarang kasempetan yén hal saperti bakal kajadian, utamana dina bets. Kajadian teu kahaja mungkin. Contona, hiji LED dina awak éléktrostatik, sarta hiji éléktroda kontak awak éléktrostatik, sedengkeun éléktroda séjén ngan ditunda. Dina waktu ieu, batur noél éléktroda ditunda, nu bisa ngaruksakLampu LED.

Fenomena di luhur nyarioskeun ka urang yén masalah éléktrostatik teu tiasa dipaliré. Pelepasan éléktrostatik butuh sirkuit konduktif, sareng teu aya cilaka upami aya listrik statik. Lamun ngan jumlah leutik leakage lumangsung, masalah karuksakan éléktrostatik teu kahaja bisa dianggap. Lamun lumangsung dina jumlah badag, éta leuwih gampang jadi masalah kontaminasi chip atawa stress.