Mekanisme pembangkit listrik statis

Biasane, listrik statis diasilake amarga gesekan utawa induksi.

Listrik statis gesekan diasilake kanthi gerakan muatan listrik sing diasilake sajrone kontak, gesekan, utawa pamisahan antarane rong obyek. Listrik statis sing ditinggalake dening gesekan antarane konduktor biasane relatif lemah, amarga konduktivitas konduktor sing kuwat. Ion sing diasilake gesekan bakal cepet pindhah bebarengan lan netralake sajrone lan ing pungkasan proses gesekan. Sawise gesekan saka insulator, voltase elektrostatik sing luwih dhuwur bisa diasilake, nanging jumlah daya cilik banget. Iki ditemtokake dening struktur fisik insulator kasebut dhewe. Ing struktur molekul insulator, elektron angel obah kanthi bebas saka ikatan inti atom, mula gesekan mung nyebabake ionisasi molekul utawa atom.

Listrik statis induktif yaiku medan listrik sing dibentuk dening obahe elektron ing obyek miturut aksi medan elektromagnetik nalika obyek kasebut ana ing medan listrik. Listrik statis induktif umume mung bisa diasilake ing konduktor. Efek medan elektromagnetik spasial ing insulator bisa diabaikan.

Mekanisme discharge elektrostatik

Apa alesan kenapa listrik 220V bisa mateni wong, nanging ewonan volt ing wong ora bisa mateni? Tegangan ing kapasitor ketemu rumus ing ngisor iki: U = Q / C. Miturut rumus iki, nalika kapasitansi cilik lan jumlah daya cilik, voltase dhuwur bakal kui. "Biasane, kapasitansi awak lan obyek ing saubengé cilik banget. Nalika muatan listrik diasilake, muatan listrik sing cilik uga bisa ngasilake tegangan dhuwur. Amarga jumlah muatan listrik sing sithik, nalika dibuwang, arus sing diasilake sithik banget, lan wektune cendhak banget. Tegangan ora bisa maintained, lan saiki irungnya ing wektu arang banget cendhak. "Amarga awak manungsa dudu insulator, muatan statis sing akumulasi ing awak, nalika ana jalur discharge, bakal konvergen. Mula rasane aruse luwih dhuwur lan ana rasa kejut listrik.”. Sawise listrik statis diasilake ing konduktor kayata awak manungsa lan obyek logam, arus discharge bakal relatif gedhe.

Kanggo bahan sing nduweni sifat insulasi sing apik, siji yaiku jumlah muatan listrik sing diasilake cilik banget, lan liyane yaiku muatan listrik sing digawe angel mili. Senajan voltase dhuwur, nalika ana path discharge nang endi wae, mung daya ing titik kontak lan ing sawetara cilik cedhak bisa mili lan discharge, nalika daya ing titik non kontak ora bisa discharge. Mulane, sanajan kanthi tegangan puluhan ewu volt, energi discharge uga bisa diabaikan.

Bebaya listrik statis kanggo komponen elektronik

Listrik statis bisa mbebayaniLEDs, ora mung LED unik "paten", nanging uga umum digunakake dioda lan transistor digawe saka bahan Silicon. Malah bangunan, wit, lan kewan bisa rusak dening listrik statis (bledhek minangka wujud listrik statis, lan kita ora bakal nimbang ing kene).

Dadi, kepiye listrik statis ngrusak komponen elektronik? Aku ora pengin adoh banget, mung ngomong babagan piranti semikonduktor, nanging uga diwatesi ing dioda, transistor, IC, lan LED.

Kerusakan sing disebabake dening listrik menyang komponen semikonduktor pungkasane nyebabake arus. Ing tumindak arus listrik, piranti kasebut rusak amarga panas. Yen ana arus, kudu ana voltase. Nanging, dioda semikonduktor duwe persimpangan PN, sing nduweni rentang voltase sing ngalangi arus ing arah maju lan mundur. Barrier potensial maju kurang, dene alangi potensial mundur luwih dhuwur. Ing sirkuit, ing ngendi resistance dhuwur, voltase konsentrasi. Nanging kanggo LED, nalika voltase wis Applied maju kanggo LED, nalika voltase external kurang saka voltase batesan saka diode (cocog karo jembaré band longkangan materi), ora ana saiki maju, lan voltase wis kabeh Applied kanggo. simpang PN. Nalika voltase ditrapake kanggo LED ing mbalikke, nalika voltase external kurang saka voltase risak mbalikke saka LED, voltase uga Applied menyang prapatan PN tanggung. Ing wektu iki, ora ana penurunan voltase ing sambungan solder LED, braket, area P, utawa area N sing salah! Amarga ora ana arus. Sawise persimpangan PN rusak, voltase eksternal dituduhake dening kabeh resistor ing sirkuit kasebut. Yen resistance dhuwur, voltase ditanggung dening bagean dhuwur. Minangka adoh minangka LED ngangap, iku alam sing prapatan PN Bears paling voltase. Daya termal sing diasilake ing persimpangan PN yaiku penurunan voltase sing dikalikan karo nilai saiki. Yen nilai saiki ora winates, panas banget bakal ngobong metu prapatan PN, kang bakal ilang fungsi lan nembus.

Kenapa IC relatif wedi karo listrik statis? Amarga area saben komponen ing IC cilik banget, kapasitansi parasit saben komponen uga cilik banget (asring fungsi sirkuit mbutuhake kapasitansi parasit sing cilik banget). Mulane, jumlah cilik saka daya elektrostatik bakal generate voltase elektrostatik dhuwur, lan toleransi daya saben komponen biasane cilik banget, supaya discharge elektrostatik bisa gampang ngrusak IC. Nanging, komponen diskrèt biasa, kayata dioda daya cilik biasa lan transistor daya cilik, ora wedi banget karo listrik statis, amarga area chip sing relatif gedhe lan kapasitansi parasit sing relatif gedhe, lan ora gampang kanggo nglumpukake voltase dhuwur ing. ing setelan statis umum. Transistor MOS daya rendah rentan kanggo karusakan elektrostatik amarga lapisan oksida gerbang tipis lan kapasitansi parasit cilik. Padha biasane ninggalake pabrik sawise short-circuiting telung elektroda sawise packaging. Digunakake, asring dibutuhake kanggo mbusak rute cendhak sawise welding rampung. Amarga area chip gedhe saka transistor MOS daya dhuwur, listrik statis biasa ora bakal ngrusak. Dadi, sampeyan bakal weruh yen telung elektroda transistor MOS daya ora dilindhungi dening sirkuit cendhak (produsen awal isih short circuited sadurunge ninggalake pabrik).

LED bener-bener duwe dioda, lan wilayahe gedhe banget kanggo saben komponen ing IC. Mulane, kapasitansi parasit saka LED relatif gedhe. Mulane, listrik statis ing kahanan umum ora bisa ngrusak LED.

Listrik elektrostatik ing kahanan umum, utamane ing insulator, bisa duwe voltase dhuwur, nanging jumlah muatan discharge cilik banget, lan durasi discharge cendhak banget. Tegangan muatan elektrostatik sing diakibatake ing konduktor bisa uga ora dhuwur banget, nanging arus discharge bisa uga gedhe lan asring terus-terusan. Iki mbebayani banget kanggo komponen elektronik.

Apa karusakan listrik statisKripik LEDora asring kedadeyan

Ayo diwiwiti kanthi fenomena eksperimen. Plat wesi logam nggawa listrik statis 500V. Selehake LED ing piring logam (mbayar manungsa waé kanggo cara panggonan kanggo ngindhari masalah ing ngisor iki). Apa sampeyan mikir yen LED bakal rusak? Ing kene, kanggo ngrusak LED, biasane kudu ditrapake kanthi voltase luwih gedhe tinimbang voltase rusak, tegese loro elektroda LED kudu ngubungi piring logam lan duwe voltase luwih gedhe tinimbang voltase rusak. Minangka piring wesi iku konduktor apik, voltase induksi tengen iku padha, lan voltase 500V dadi-disebut relatif kanggo lemah. Mulane, ora ana voltase ing antarane rong elektroda LED, lan kanthi alami ora bakal ana karusakan. Kajaba sampeyan hubungi siji elektroda saka LED karo piring wesi, lan nyambung elektroda liyane karo konduktor (tangan utawa kabel tanpa insulating sarung tangan) kanggo lemah utawa konduktor liyane.

Fenomena eksperimen ing ndhuwur ngelingake yen nalika LED ana ing medan elektrostatik, siji elektroda kudu ngubungi awak elektrostatik, lan elektroda liyane kudu ngubungi lemah utawa konduktor liyane sadurunge bisa rusak. Ing produksi lan aplikasi nyata, kanthi ukuran LED sing cilik, arang banget kemungkinan kedadeyan kasebut, utamane ing batch. Acara sing ora disengaja bisa uga. Contone, LED ing awak elektrostatik, lan siji elektroda kontak awak elektrostatik, nalika elektroda liyane mung dilereni soko tugas. Ing wektu iki, wong ndemek elektroda sing digantung, sing bisa ngrusakLampu LED.

Fenomena ing ndhuwur ngandhani yen masalah elektrostatik ora bisa diabaikan. Discharge elektrostatik mbutuhake sirkuit konduktif, lan ora ana cilaka yen ana listrik statis. Nalika mung kebocoran sing cilik banget, masalah kerusakan elektrostatik sing ora disengaja bisa dianggep. Yen ana ing jumlah gedhe, iku luwih kamungkinan kanggo dadi masalah kontaminasi chip utawa kaku.