La manipularea componentelor electronice, chips-uri, electronice asamblate - dispozitive de calcul sunt de multe ori se pune întrebarea - cât de periculos statică de energie electrică pentru ei și cum să-l lupta?
Aici voi vorbi despre electricitatea statică și de protecție împotriva acesteia.
electrostatică
Electrostatică - secțiunea de energie electrică Oamenii de știință care studiază interacțiunea sarcinilor electrice fixe.
Între corpurile încărcate cum ar fi o repulsie electrostatice (sau coulombică) între încărcat oppositely - atracția electrostatică. Fenomenul de repulsie a taxelor, cum ar sta la baza crea electroscop - dispozitiv pentru detectarea sarcinilor electrice.
Efectul vizual al legii lui Coulomb
În centrul electrostatics este legea lui Coulomb. Această lege descrie interacțiunea sarcinilor electrice punctiforme.
legea lui Coulomb este după cum urmează:
aici # 949; 0 = 8,85x10 -12 F / m - constanta electric.
Un exemplu simplu al legii Coulomb și observate vizual - transferul unei sarcini electrostatice pe de o parte a unui fir de păr subțire elastic.
Proprietățile sarcinii electrice
Charge vine in doua arome, numite pozitive și negative:
taxe de același fel se resping reciproc, taxele de diferite tipuri - sunt atrase, iar forța de respingere este egală cu puterea de atracție modulo;
numărul de sarcini pozitive și negative, în aceeași chestiune.
Sarcina electrică totală a unui sistem izolat se menține.
Cantitatea de încărcare poate lua numai valori discrete:
încărcare minimă a particulelor e = 1,60 · 10-19 CI;
orice sarcină q este un multiplu de minim, și anume, q = Ne, unde N - număr întreg;
sarcini pozitive și negative minime sunt egale în mărime.
câmp electric
Taxa modifică proprietățile spațiului înconjurător, adică creează ceva material în jurul valorii de sine, prin interacțiunea dintre tarifele. Este ceva numit un câmp electric. Caracterizat de intensitatea câmpului, care este numeric egal cu forța exercitată pe o unitate de sarcină:
Direcția vectorului coincide cu direcția forței de tensiune care acționează asupra încărcăturii.
potențial ( # 966; ) Este numeric egală cu energia potențială (Wp). care ar avea câmp la o sarcină pozitivă unitate dată litera (q). Lucrările la transferul de sarcină q de la punctul 1 la punctul 2 poate fi scris ca:
Apoi, din moment ce potențialul la infinit se presupune a fi egală cu zero, atunci putem spune că potențialul este egal cu lucrul mecanic care fac puterea câmpului o singură sarcină pozitivă prin îndepărtarea lui din acel punct la infinit.
Unitatea de potențial este Volt.
1B - este potențialul într-un punct, să se mute în care taxa de la infinit la 1kl necesară pentru a cheltui muncă în 1J.
Potențialul cîmpul magnetic creat de un sistem de taxe egală cu suma algebrică a potențialelor generate de fiecare dintre taxele separat:
Intensitatea câmpului electric
Apariția sarcinilor electrostatice
sarcini electrice pe suprafața materialelor poate să apară la rupere de contactul dintre acestea, deformarea materialelor, materialelor de fricțiune împreună.
Ca rezultat, contactul dintre cele două materiale pe suprafață poate avea loc după stratul dublu electric de schimb de sarcini între suprafețele de contact. Această împărțire este cauzată de diferite stări energetice ale suprafețelor în contact. Definește schimbul de taxe - electroni metale funcționale de lucru în contact. care este mai mică decât materialul de contact, funcția de lucru pierde electroni aproape, aceasta înseamnă că suprafața este încărcată pozitiv. Materialul este mai mult funcția de lucru acceptă electroni și devine încărcat negativ. Cu cât diferența în funcția de lucru, cu atât mai mult de interfață de încărcare. În cazul în care moleculele de pe suprafața unuia dintre materialul polarizat, punctul de contact care polarizează molecule și alte materiale de pe suprafața de contact sunt după ruperea taxelor datorate de polarizare.
Acumularea de încărcare statică în timp ce mersul pe jos
Formarea sarcinilor electrice pe suprafață are loc și frecarea reciproc. Acest lucru se datorează faptului că mai multe denivelări succesive ale suprafeței de contact însoțite de electrificare suprafețele lor. Numărul de porțiuni de contact în alunecare mai mult în contact, astfel încât taxa de suprafață mult mai mult.
O reprezentare grafică a acumulării de sarcini electrostatice în timpul mersului sau frecare
Când dielectrici de deformare datorită tensiunilor mecanice apar electrizării suprafeței acestora.
Apariție de sarcini opuse în separarea filmului de pe suprafața dielectricilor, care poate fi atât de mare încât arc electric pot fi observate. de exemplu cu o bandă adezivă de izolare ascuțite pe suprafața dielectric.
Acumularea taxelor în materialele
În anumite condiții, taxa poate fi păstrat pentru o lungă perioadă de timp sau chiar acumula. Materialele neconductoare sau slab conductive au capacitatea de a acumula o încărcare electrostatică are o rezistivitate de volum de cel puțin 10 m x 12 ohmi și rezistivitate de suprafață de cel puțin 10 12 ohmi pătrat de x.
Taxa poate fi transportat pe obiecte conductoare și a le colecta. De exemplu, la om. Acest lucru se întâmplă în cazul în care rezistența este mare taxa de scurgere pe teren.
Capacitatea de a acumula capacitatea de încărcare a corpului este descris de S. el
Cea mai mare capacitate, taxa acumulator a corpului, în raport cu împrejurimile cât este mai mare descarcării acumulate în organism, cu atât mai mare potențialul corpului și energia acumulată în sarcina rezultată.
W energia stocată în containerul C este:
După atingerea o anumită valoare și creșterea tensiunii de încărcare acumulate pe suportul de încărcare este terminată. Acestea sunt tensiune defalcare limitată de aer, care ionizează într-un câmp electric creează o conductivitate de încărcare pentru drenarea încărcare.
Dacă există două organisme la potențiale diferite (dacă diferența de potențial mai mare decât zero) între o intensitate a câmpului electric de U = # 966; 1 - # 966; 2. la crearea conducție între cele două organisme (r PR) curent IC începe să curgă între ele. valoarea maximă care este determinată de rezistența de conducție.
Forma acestui curent:
Static standard pentru descărcare Impuls IEC61000-4-2
În cazul în care cele două corpuri sunt în contact unul care are pe suprafață o peliculă izolatoare (acoperire), acoperirea este aplicată întregului câmp electric. În cazul în care rezistența electrică a acoperirii este mai mică decât ionizarea câmpului electric aplicat de atomi din acoperirea aplicată de câmp electric conduce la dezvoltarea de defalcare electrice a acoperirii și taxa de golire de la un obiect la altul pentru a ajunge la egalitate.
O persoană poate transporta pe corpul meu de încărcare de tensiune generatoare în raport cu obiectele din jur de 10 kV valoare, și, uneori, chiar mai mult de 20 kV. Acumularea de încărcare se produce atunci când este izolat organism.
Caracteristici ale corpului uman
De obicei, atunci când electrostatice zeci de energie de descărcare micro jouli și o tensiune de mai multe kilovolți cu mâinile omenești, el nu le simt.
Nu trebuie să uităm că descărcarea electrostatică poate avea loc nu numai cu operatorul încărcat - persoana, dar, de asemenea, la proba de inginerie electronică încărcată pe un operator la pământ, iar operatorul - unitatea încărcată la valori de tensiune diferite sau cheltuieli de semn opus.
Rezultatul impactului descărcări electrostatice pot fi:
- decalaj de conectare conductoare,
- metalizare scurt-circuit,
- distrugerea dielectrici,
- Îngrijirea parametrilor de componente electronice.
Defecte cauzate de descărcările electrostatice cu diferiți parametri
Deformarea și topirea elementelor metalice, distrugerea elementelor din aliaj.
Un impact indirect este descărcarea electrostatică ca sursă de interferență electromagnetică.
Acestea pot fi realizate prin (șine sugestive de putere, la sol) și emise. zgomot radiata are loc atunci când are loc descărcarea în apropierea sistemului și de interferență pentru a intra intrări prin intermediul capacității de comunicare pentru câmpul electric sau cuplaj inductiv prin câmpul magnetic. Radiata EMI ESD, de obicei, nu cauzează daune. Influența dominantă a obiectelor de echipamente electronice este un eșecuri pe termen scurt.
Metodele de reducere a sarcinilor electrostatice
Îmbunătățirea proprietăților antistatice ale materialelor prin crearea conductibilitate vrac
Pentru premise materiale structurale și de finisare în cazul în care lucrul cu calculatorul și echipamentele electronice sunt prezentate cerințe care se exclud reciproc.
- Acest bun proprietăți de izolare pentru a preveni electrocutarea,
- Pentru a elimina taxele de electricitate statică de la transportatorii lor nevoie de conductivitate electrică la ei.
Pentru a crea o finisare de conducere și materialele structurale sunt utilizate aditivi antistatici. De exemplu, cauciucul electroconductor utilizate ca aditivi antistatici - funingine. Dacă un cauciuc vulcanizat convențional are o conductivitate de ordinul octombrie 13 ohm m și după aditivul carbon sub formă de funingine se scade la 10 5 ohm m
Umiditatea și efectul său
Un rol important are o umiditate relativă a aerului a fenomenelor electrostatice.
Aceste probleme apar rareori la o umiditate relativă mai mare de 50-60%. Și în ciuda faptului că aerul umed are o conductivitate mai mică decât aerul funcționează conductivitate și film subțire de umiditate adsorbit pe suprafețe de dielectricilor din cauza conținutului de umiditate în ionul generarea de conductivitate mai mare.
Iar pentru diferite materiale vor fi diferite de umiditate optima.
Atunci când umiditatea este de 60% sau mai mare, descărcările electrostatice nu sunt formate. Dar poate fi probleme tehnologice și de igienă în camere cu nivelul de umiditate.
Mai multe detalii a se vedea ref. 2 la sfârșitul anului.
Pentru a mări conductivitatea suprafață a tratamentului de suprafață se aplică substanțe tensioactive care îmbunătățesc absorbția umezelii pe suprafață.
Neutralizarea a sarcinii electrice
Pentru convertoare includ dispozitive de a crea un flux sau nor de ioni pozitivi sau negativi, care se depun pe suprafața taxelor Neutralizați electrificate pe suprafața lor.
În plus ioni de a crea o conductivitate a aerului crescută.
Protecția echipamentelor radio de efectele electricității statice
Împământarea nu este o apărare a sarcinilor statice, dar este necesar să se limiteze taxele acumulate pe materiale izolante și capabil de a ajunge pe instalațiile de structură conductoare.
Pentru electricitatea statică, obiectul este considerat a fi la pământ atunci când rezistența de împământare este de ordinul! 0 7 ohmi la o umiditate relativă de 60%.
Pentru a preveni retragerea în urma tehnicilor de electronice nu a reușit.
- Utilizarea de bază elementar, cu o rezistență maximă la ESD
- Utilizarea perenavryazheny de protecție shemotehnicheskogo în intrare - ieșire circuite.
- Crearea unui sunet de împământare,
- Ecranarea noduri și blocuri.
- Restricționarea accesului la circuitele și unitățile,
- Alegerea materialelor și acoperiri
- Eliminarea diferenței de potențial asupra materialelor,
- Utilizarea de ambalaje speciale și de transport,
- Aplicarea de retragere e. sarcini statice din organism operatorilor,
- taxa de neutralizare
- facilități de legare la pământ
- Creșterea conductivitatea superficială a materialelor din cauza manipulării materialului și crearea umidității optime
- e-mail Neutralizarea. sarcini statice,
- facilități de finisare, antistatice
- Personalul de protecție antistatice individuale.
Un mijloc simplu pentru a elimina sarcina electrică statică din corpul uman - operatorul.
Pentru a elimina sarcina electrică din corpul uman - operatorul asupra producției, în ateliere și în laborator acasă folosi o brățară antistatică.
Aspectul său este prezentat în figura 5.
Cureaua unei astfel de brățară din material conductor slab, un contact electric, care este configurat cu un design special care permite conectarea firului la o brățară cu un dop special. Ar trebui să fie construit 1 Mohm rezistor. care permite de încărcare să se scurgă din corpul uman, fără sentimentul procesului (așa cum se întâmplă cu „terenuri“ directe atingeri deget).
Atenție!
Avertizare samodelshikam!
Toți cei care se încearcă să facă o brățară antistatică trebuie să ne amintim că este imposibil să se conecteze la firul de obicei „pământ“ sau borna pământ!
Antistatică încheietura mâinii Conexiunea curea la „pământ“, ar trebui să fie printr-o rezistență de 1 milliohm!
În caz contrar, puteți pierde un braț sau mor dintr-un șoc electric!