1. 防止静电
电脑中的电源一般采用开关电源电路;
为了防止开关电源对电网的干扰,以及版电网对开关电源的干权扰,所以在电脑的电源中,设有双向抗干扰电路,即对称和非对称双向抗干扰电路;
该电路其实很简单,两个电容器(1000p~0.01uf/400V)相互串联,两端接在交流电源的两个进线端,中点接“逻辑地”(即金属外壳),这样的抗干扰电路有2~3组;
当这4个(或6个)电容器中的某个(或某几个)漏电严重(几乎接近短路,或短路)时,交流电的电荷就有可能窜至“逻辑地”,并使其带电;
另外,当电路板的铜箔或纤维板上附有较多潮湿的颗粒型灰尘时,也会使得“逻辑地”带电;
电脑的主机电源以及显示器(CRT)都采用开关电源;
1、如果使用LCD显示器,就是主机电源的“对称/非对称抗干扰”电路的电容器中的某个(或某几个)损坏;
2、如果使用CRT显示器,就应该同时检查主机电源和显示器电源;
这些电容器一般在电源的进线附近,分列在抗干扰电感两端(或两端及中点),很容易查找。
2. 防静电与弱电的原理
谈ESD防护
ESD英文为Electro Static Discharge即"静电放电"的意思。我们都知道,不同物质的接触、分离或相互摩擦,即可产生静电。例如在生产过程中的挤压、切割、搬运、搅拌和过滤以及生活中的行走、起立、脱衣服等,都会产生静电。可见,静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。这些静电也许对人体影响不大,但对于一些ESDS(静电敏感元件),却直接可以使其失去本身应有的正常性能,甚至完全丧失正常功能。这样ESD防护就非常必要了。
结合ESD的概念及工作中积累的一些经验,我就从人、机、法、料、环五个方面来谈谈ESD的防护。
一谈人。人体可以说是一个高静电源,人体静电的防护,借助的是屏蔽及释放静电。严格来说要求做到“全副武装”,即:要戴防静电工帽、防静电口罩、防静电手套、指套等, 要穿防静电服、防静电鞋,同时还要戴上手腕带等来屏蔽及导走静电。总之,尽量不要让人的皮肤外露。
二谈机器。机器也是一个高静电源,因为机器机械部件,特别是马达等,易产生EMI(电磁感应),所以对机器静电的防护,也是非常必要的。对于机器静电的防护,一般通过电磁场的消除、高静电部位的屏蔽、机器接地等来实现。一般消磁借用的是消磁器,消除电荷用的是离子风机。
消磁器很简单,就不作介绍,我们来看看离子风机。离子风机可产生丰富的正离子和负离子,将这些离子吹向高静电物体,那么物体静电将被中和。这些离子是由离子风机内部的离子发生元件,将空气电离而产生。该离子发生元件由低电流、高电压的变压器来激励空气电离。而变压器内又包含电流限制性电阻器,它能加强电离的稳定度及安全度。作用于不锈钢离子发射点圆形电路上的高压交流电使发射点顶部形成一个强烈的交变电场,就是这个电场将空气电离,产生变极离子。当电磁场无法消除或较难消除时,我们就借助静电屏蔽设备来屏蔽高静电设备或设备的高静电部位,比如,马达,大家都知道,马达易产生EMI,但机器要运转又离不开马达,所以,不防把它屏蔽起来。还有工作台、电源线、电脑键盘等,都可以接用静电屏蔽的方法来做ESD防护,这方面可用的屏蔽产品有防静电台垫、防静电薄膜、防静电帘、防静电屏蔽袋、防静电胶带等。最后,不管机器屏蔽或消磁效果如何,给机器接上ESD地线是很必要的。
三谈料,即材料。用一句很绝对的话来说,如果您的产品对静电很敏感,那么,您的生产线上是不能有高静电材料出现的,特别是离产品较近的区域,要尽可能用防静电材料,比如元件盒、货架、工作台、运输设备、清洗设备、化学试剂等,最后就连您用的笔及笔记本都要用防静电笔及笔记本,因为在您用笔时,它有可能会接触产品。当然,如果,您的产品对静电敏感程度不是很高,您可以酌情处理,但最好借助ESD实验来证明一下,看看是否真的可以放心。
四谈环,即工作区域的环境。一个良好的防静电的工作环境对于生产来说是很重要的,这样的环境一般这样来建立:
首先, 建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area),最好是在相应的位置贴上ESD防护警示标志等。
其次,就是ESD安全操作区域的安置,我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温湿度三方面来谈。防静电地板系统,最主要的是在普通地板上再铺防静电地板,一般这方面的地板有防静电PVC地板、防静电环氧树脂地板等,对于防静电地板,要求必须达到国际防静电协会标准,当然,防静电地板还必须和ESD地线连接起来。一个防ESD的工作环境,做到无尘是相当关键的,因为空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞,也会产生ESD,如果,不除尘,到时候找起产生ESD问题的原因,就不好说了。一般我们借助除尘系统来解决这个问题。首先要求有空气尘埃过滤系统,如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。以上设备的选用,各企业要根据产品对ESD的敏感程度而定,最好能借鉴一下专业人士的意见。一个完善的ESD防护工作环境,建立独立完善的ESD接地系统也是非常重要的。并且,工作场所中的各设备、工作台面等均需接至ESD接地系统。另外,一个完善的ESD工作环境,对于温湿度都有一定的要求,从ESD防护角度来说,湿度越高越好,但湿度太高,又会腐蚀设备,所以一般来说,40%-60%的湿度是最理想的。当然,各企业也要根据自己公司产品的特性而定,毕竟这方面的工作做起来较繁琐。另外,还要设立天花、墙体送风口,并且经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。
这样,有了这样的工作环境,大家想一下,人体的静电是不是通过静电服、静电鞋或通过手腕带、ESD接地系统耗散并导入大地。通过控制空气的温湿度环境中的静电也通过地板系统耗散并导入大地。
当然,仔细想一下,前面将的人、机、料也应属于环境的防护,只要把各环节的工作做好,那么,一个完善的ESD防护工作环境就建立起来了。再配合合理的操作规范,即正确的方法,就基本上过关了。
五谈法。谈起法,首先要明确以上四点,其实法就是建立合理的方法及规范以保证以上四点有效实现。另外,需要补充的是,当产生ESD原因不能明确时要根据生产工艺,设计相应的ESD实验,来仔细查找产生ESD问题的原因。最终要建立相应的ESD操作规程及纪律规范来规范生产。
当然,ESD防护系统建立起来以后,对于工作人员来说,所要做的是经常检测这个系统,以不断的发现有不完善的地方,并做相应的改善,以保证系统长期有效的维持其ESD的防作用。这样,建立相应的ESD职能部门,并不断的培养其专业技能,提高其ESD防护意识,也都是ESD防护中不可缺少的一部分。
近年来随着科学技术的飞速发展,微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,ESD问题越来越严重,问题越来越突出,企业也越来越重视对ESD的防护。
静电是如何产生的
物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子儿而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为什么气体也会产生静电呢?因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电,当静电积累到一定程度时就会发生放电。
附:
1.什么是ESD?
ESD是代表英文ElectroStatic Discharge即"静电放电"的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)及和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。
2.静电引燃的界限?
静电非导体的引燃电位约30KV。国家标准《防止静电事故通用导则》中5.2.3条指出,静电非导体的电位低于15KV时不会引燃最小引燃能量大于0.2mJ的可燃性气体。但有些情况下,产生引燃的界限还要小,有的标准规定约5KV。防止人体遭受静电非导体电击的带电电位约10KV以下。
3.静电性能的参数?
物体带电的多少常用静电电荷量和静电电压表示,而测量材料如塑料、橡胶、防静电地板(面)、地毯等的防静电性能通常用电阻,电阻率、体积电阻率、表面电阻率、电荷(或电压)半衰期、静电电容、介电常数等 。但最常用最可靠的还是电阻及电阻率。
4.静电对人体的影响?
若人体静电超过2-3kV,当人接触接地金属时则会产生静电电击,若静电电压很高,则会对人体心理和生理造成一定的影响。
3. 电路中 怎么防止静电(施加一静电后电路死机状态,不能工作)
可以在正负极之间加一个电容,最好的就是买一个静电手镯,里面有一个可以吸附静电的,你把它焊接在电路负极上。
4. 电子产品为什么要防静电
电子产品要防抄静电原因:
因为电子电品大部分有路板,电跟板上有电容二极管等元件,它们一般允许通过的电流都很小,如果人体带的静电较多,碰到电路板上的电跟后,产生的电流极有可以击穿元件造成损坏,所以一般电子厂生产时要穿防静电服并戴绝缘手套。
静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天,在日常生活中,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光,见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电。
5. 一块电路板,有防止静电击穿保护的电容,当电路板被静电击穿了,是不是只是电容坏了,换下电容就好,
不一定来,静电电容一般放在端口源,如果你的静电直接从板子其他地方进去,比如你直接摸到MCU了,MCU坏了,这时就不该是静电电容坏了,是因为寄生电感(离静电电容距离远)提高了接触地方的电压。 静电电容只要封装 大小合适 一般不容易被静电击穿。大小一般为10NF 0805 100V
另外 电路板设计不好,即使有静电电容,ESD干扰从端口进入 也会过不了静电的。
6. 电脑如何防静电
许多电脑用户在使用过程中会遇到这样的事情,当用手接触机箱时准备关机或拔插盘时,会有“电击”的感觉;当用手接触显示器(CRT)屏幕时,也会有“放电”的感觉;或者旋转音箱的音量旋钮时,也会有被“电”的味道。多数时候,我们被“电”后,感觉不明显,只是麻了一下,但有的时候可能会感到像被针刺了一下。因为大家都害怕被电击,当出现此类事情后,部分用户会拿试电笔接触机箱的金属部分来判别有没有电。这一试不要紧,试电笔里的氖泡通红。再用万用表测一下电压,快200V了,这不要电死的。这还得了,电脑有问题。情况真的是这样吗?为什么会出现这种情况呢?
其实道理很简单,只是因为客户家里的电源插座没有良好接地或者根本没有接地。虽然大家对电脑机箱或显示器CRT屏幕,以及音箱,打印机金属部分漏电感到害怕,不知道其中的真正原因,往往误以为是电脑的质量有问题。而实际上市场上销售的许多品牌电脑的使用手册上都有详细说明,多数都有下面的话。但实际上多数消费者把电脑买回家后,几乎没有人去细心的阅读使用手册,也没有人在意在使用电脑时为了安全性和稳定性一定要接地,更不会有人去考虑电视机使用两线插头,而电脑,打印机,显示器却使用三线插头的原因,所以当电脑出现问题时,就非常肯定的认为电脑有问题,要不急急忙忙打电话报修,要不到消协进行投诉。而最后的结果呢?只需要加装地线,一切问题就解决了。地线的安装有严格的要求,所以如果用户家里因为没有接地线造成机壳带电时,请找专业电工安装地线。千万不要把地线长期连接在自来水管或煤气管道上,以防止出现意外事故。静电是引起计算机等电子设备故障的重要因素之一,主要体现在静电聚积在计算机的机壳上,当电荷聚积的能量达到一定程度时,会给人以触电的感觉;当静电带电体触及计算机时形成对计算机的放电,有可能使逻辑元件送入错误信号、引起计算机运算错误,严重时还会造成程序紊乱,甚至烧毁设备。如何防止静电带来的危害,分析静电对计算机设备的影响,找出静电产生的根源,减少以致消除静电是一个不可忽视的课题。减少静电对计算机设备的影响除采用防静电地板和隔离墙外,一般多采用接地屏蔽的方法,其中设备的外壳接地是最基本的防静电措施,要求计算机本身具备一套合理的接地和屏蔽系统,这样当静电带电体触及计算机机壳放电时,静电就能通过接地导线漏泄入地而不至于引起系统运行故障,通常静电瞬间电势过高很容易引起接地电位的波动。其次,要尽量切断静电噪声侵入音频通道,在跳接音频和数字线时应尽量采用屏蔽线,屏蔽线的外绝缘皮应进行良好地接地,从而泄漏掉聚集在周围的电荷。
鉴于接地系统是提高计算机网络可*性、抑制噪音、保证机房设备安全的重要手段,因此应对计算机设备的接地认真加以对待,如果重视不够或接地系统处理不当,将会影响计算机的稳定工作从而引发故障,甚至烧毁接口和器件,严重的还危及人身安全。
7. 电路板如何才能有效的防止静电干扰
电路板防静电保护方法
1、 运输注意事项
● 储存和发送电路板时,必须使用如金属化塑料袋、金属箱等放静电包装材料。
● 若容器本身滨不导电,那电路板必须被如导电泡沫、放静电塑料袋、铝箔或纸之类的导电材料进行包裹任何情况下,均不能使用普通塑料袋或薄膜。
2、 检测注意事项
● 不要用万用表探测静电放电敏感器件引线端子或相应的连接线。如果必巡要这样探测;在探测前,应将测试笔直接接触地线以渫放其静电。
● 从静电放电保护要求出发,含有MOS器件这类电路板被抽出或插入时,不允许在通电情况下进行下述情况操作。
● 检测电路板的装置必须可靠接地。
3 使用注意事项
● 一个基本的准则是,只是在有必要时,才能用手触摸这些电路板。接触时注意员工的手势,不要接触电路板的引脚或导体。
● 处理电路板时,必须把所有工作台和包装箱可靠接地。 ● 在接触电路板前,有关的人员必须保证他自己没有携带过量静电。最简单的释放静电的方法是在接触电路板前,先接触某些设备的接地部分(如电柜的金属框架、水管等)。
● 大部分的塑料材料是极易产生静电的,因此必须尽可能远离电路板。
● 电路板不应放置在有绝缘材料或容易产身静电的材料(塑料薄膜、绝缘台面和合成衣料等)的环境中。必须放置在导电表面的物体上(放静电台面、导电泡沫材料、放静电塑料袋各放静电周转箱)。
● 不应放置在显示器、电视机附近(最小距离大于10cm)。
● 不要用万用表探测静电放电敏感器件引线端子或相应的连接线。如果必巡要 这样探测;在探测前,应将测试笔直接接触地线以渫放其静电。
●从静电放电保护要求出发,在含有静电放电敏感器件的产品中,尤其是含有MOS器件这类电路板被抽出或插入时,不允许在通电情况下进行下述情况操作。
● 在安装和检测电路板的工作人员,应避免在附近做会产生静电的有害活动,如在工作时脱掉活穿工作服等。
● 不允许电路板堆放在一起导致器件间互相直接接触。已装上静电放电敏感器件的电路板不能重迭应分别放入防静电袋内。
●定期检查工作台接地装置、工具和实验设备接地的安全性,应保证执行防静电的预防程序,静电放电保护的有效性。
●在电路板之前,把人体接触地扣带与手腕相连,滨把另一端接到设备机框或底座地在线。
●调试工作台上绝不允许敷设普通乙烯树脂塑料板,不能使用塑料工作椅。
● 调试人员不允许身穿化纤工作服,应穿棉布工作服。最好防静电工作服。
8. 一般那些电路中需要有静电保护电路原则是什么
静电保护电路主要研究静电应用技术,如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术,如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害,寻求减少静电造成的损失 近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题,已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿,造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日,美国Forrestal航空母舰上发生严重事故,一架A4飞机上的导弹突然点火,造成了7200万美元的损失,并损伤了134人,调查结果是导弹屏蔽接头不合格,静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。
9. 电路中一般有哪些防静电方法
“静电”和动电(日常生活中的电),没有本质区别,只是在绝缘强度高,可有电容的地方,电荷聚集形版成的权,可以摩擦生成,可以感应生成.对电路破坏是很严重的.
电路中,一般措施都是防止外界静电干扰采取的措施.
1焊接:采取生产线接地,人员接地,增湿,等方法减少静电聚集
2电路:线路进线点采取滤波,加放电管,TVS管,压敏电阻,稳压管,电感等,减少由线路引进的高压脉冲干扰.
3元件:采用经过检验的,可以经过高电压实验的元件(集成电路)
4电源:采取初次级加电容,电阻方式,接地等卸放掉聚集的静电.