静电机电路

① 静电发电机的工作原理是什么

静电发电机工作原理
实际的静电发电机，其工作原理有的与上述起电盘完全相同。在结构上，为了保证能连续重复感应充电过程，原起电盘中带有绝缘手柄的金属片用安装在绝缘轮轮缘上相互绝缘的一组金属片代替。金属片与橡皮板的相对位置和起电盘中相同。当某一金属片随绝缘轮的转动而靠近橡皮板时，金属片的下表面和上表面将分别感应出正电荷和负电荷。用地线移去负电荷，而当该金属片离开橡皮板时断开接地线，则金属片上只带有一定量的正电荷。这些正电荷可用导线沿同向送到电荷收集器中。当轮子转动时，轮缘上的每个金属片依次靠近橡皮板，感应充电过程不断重复，电荷连续地被传送到收集器中。
静电发电机一种利用摩擦生电、感应生电或由尖端放电产生电荷，并加以收集而形成高电压的静电装置。主要用于高电压试验、研究和医疗设备上，如粒子加速器，X光治疗仪，工业射线探伤等。

② 如何设计静电防护电路

1. 对于大部分工程师来说，ESD是一种挑战，不仅要保护昂贵的电子元件不被ESD损毁，还要保证万一出现ESD事件后系统仍能继续运行。这就需要对ESD冲击时发生了什么做深入的了解，才能设计出正确的ESD保护电路。

2. 我们的手都曾有过静电放电(ESD)的体验，即使只是从地毯上走过然后触摸某些金属部件也会在瞬间释放积累起来的静电。我们许多人都曾抱怨在实验室中使用 导电毯、ESD静电腕带和其它要求来满足工业ESD标准。我们中也有不少人曾经因为粗心大意使用未受保护的电路而损毁昂贵的电子元件。
   对某些人来说ESD是一种挑战，因为需要在处理和组装未受保护的电子元件时不能造成任何损坏。这是一种电路设计挑战，因为需要保证系统承受住ESD的冲击，之后仍能正常工作，更好的情况是经过ESD事件后不发生用户可觉察的故障。
   

   与人们的常识相反，设计人员完全可以让系统在经过ESD事件后不发生故障并仍能继续运行。将这个目标谨记在心，下面让我们更好地理解ESD冲击时到底发生了什么，然后介绍如何设计正确的系统架构来应对ESD。

3. 将一个电容充电到高电压(一般是2kV至8kV)，然后通过闭合开关将电荷释放进准备承受ESD冲击的“受损”器件(图1)。电荷的极性可以是正也可以是负，因此必须同时处理好正负ESD两种情况。破 坏受损电路的高瞬态电压一般具有几个纳秒的上升时间和大约100纳秒的放电时间。受损电路不同，对正负冲击的敏感性可能也有很大的不同，因此你需 要同时处理好正负冲击。人体模型(HMB)和机器模型(MM)这两种最常见模型之间的区别主要在于串联电阻。人体模型的导电性没有金属那么好。

4. 

   浪涌电流应该被限制，而信号应该保持相对局部地的稳定性。如前所述，HBM和MM之间的性能区别是非常大的。在许多情况下，在TVS器件之前增加一些串联电阻有助于限制电流浪涌，并减少地线反弹。与HBM一样，最终结果是减少系统应力。
   通常带宽限制本身不会解决ESD问题。低通滤波器对小型ESD的衰减也要求60dB至150dB才能消除瞬态电压，这对简单的无源滤波器来说是很难做到的。TVS限压器可以将信号下拉到电源轨之间。
   然后一阶RC电路可以用来保持信号的完整性(图4)。电容也可以稳定相对于局部地的输入电压。这种方法可以很好地保护数量很多的低带宽输入，包括“设置并忘记的”控制线、传感器输入和类似对象。
   虽然我们讨论的大部分内容是保护PCB的输入端口，但输出端口保护也是类似的。TVS限压器和附加电阻在这里也很合适。限制电压有助于防止半导体损坏，并保护具有电压限制的其它部件。
   串联电阻也有助于地的稳定。此外，让ESD浪涌电流远离数字芯片的I/O单元可以防止芯片内部出现地线反弹，从而允许处理器在外部限压器吸收浪涌电流冲击时保持正常工作。

5. 基于多种原因，IC内部的ESD保护功能有些折衷。硅片和金属都针对IC的核心功能作了优化，不适合用于大电流工作。专门的TVS器件使用针对大电流电路优化过的硅片，具有比普通CMOS中的PN结更高的性能。
   另外，具有大电流ESD保护功能的I/O单元会占用相当大的空间，从而推升IC成本。而且IC上的高频引脚通常没办法附加大尺寸的ESD保护电路，因为它会产生容性负载。
   作为一般经验，芯片内部的ESD保护程度只是足以完成IC生产并焊接到PCB上，但缺少应用环境通常需要的鲁棒性保护性能。如果连接需要离开PCB，通常需要利用外部装置进行进一步的保护。

6. 正确设计的通信端口会使用鲁棒性的协议，协议中包含了通用使用循环冗余检查(CRC)编码来测试数据的完整性。以太网、USB和CAN总线都开发了CRC 编码并随数据一起传送。设计正确的接收器将检查CRC编码是否匹配所发送的数据。如果不匹配，表示要么数据要么CRC编码发生了错误，将发出重新发送数据 的请求。
   由于ESD事件持续时间不到100ns，因此CRC检查、验证和重新发送过程通常以不可见的方式处理ESD。最终用户一般从未意识到损坏的信息得到了纠正。其它一些协议的结构中没有保护措施。
   I2C、串行外设接口(SPI)和系统管理总线(SMBus)通信设计在PCB上工作，无法验证和纠正数据。如果有些数据要离开电路板，确保你有方法验证数据的有效性。
   大 多数现代通信路径采用差分方式，即使用某种形式的低压差分信号(LVDS)。每个LVDS连接需要像所有其它信号一样受到TVS保护。磁场隔离(以太网 常用)和共模扼流圈有助于解决由于ESD事件中的地线反弹产生的共模变化问题。在输入信号与PCB不共享同一个地时，应该采取光学隔离或磁场隔离措施。要求完善的数据完整性但不包含误码检查的高速数据流在防止ESD冲击方面难度特别大。理解器件如何提供高于1GB/s的串行数据速率和完整的通信协议保护可以避免这个问题。

7. 离开或进入电路板的任何模拟信号都需要基本的TVS保护。需要考虑连接通道的带宽以判断下一步应采取其它什么措施。大多数模拟控制信号、运动控制系统、音 频和指示灯不需要更多的措施，因为所用器件的响应时间较长。射频前端是通信通道的物理层，由作为协议一部分的检错机制提供自我纠正。硬件只能提供这么多保护。如果系统中心的某个处理器需要完成监听和控制，那么还需要一些选项。这里介绍的技术能使你的处理器不再丢失，或需要经过复位周期。在这个主机控制下到底发生了什么则是需要考虑的另外一回事。一般来说，你需要在处理器代码中编入一些智能，以便它能识别错误的信息并进行正确的处理。通过时分轮询端口可以方便地解决慢速检测和控制线问题。由于ESD事件非常短暂，如果对几个毫秒内的多个样本来说端口上的数据保持稳定，那么系统就不存在ESD这种灾难**件。此外，作为再现过程的一部分，输出可以被刷新。如果处理器是存储器单元这一步是不需要的，但如果数据是通过远程锁定的，那就需要用刷新例程来管理破坏事件。

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 高压静电发生器电路图

仅供参考：

⑤ 静电会烧坏主板从哪儿来的静电

空气的离子中含有静电，手和电脑摩擦也会产生静电，电路挤压遗留静电，

⑥ 主机静电导致经常无法开机，怎么解决

机箱静电导致电脑无法开机的现象、原理及解决方法 ：

现象：突然间停电，又来电之后开机，但计算机主机无反应，显示屏无显示，系统不启动。或过几天又能开机使用了。以上的现象说明极有可能是机箱静电积累过多导致无法开机。

原理：在电脑的电源的设计里，有一个EMI电路，是过滤我们民用电中的杂波的，过滤后的杂波需要有接地线导入大地，如果没有接地线，就会在机箱的外壳上积累，时间长了，然后就会静电保护，不能正常开机 。

解决办法：

一：拔下电脑主机电源接口处的电源线，反复按电脑的开机键，大约10次后，将电源线重新插回电脑主机背面，然后尝试启动电脑。

找一段铁丝或是能导电的金属丝捆绑到主机箱的后面，然后另一头垂到地上面，最好能压在桌子腿下面，使它能更好的接地。这个方法适用于家中没有地线的用户，可以排除由于静电所导致的各种问题。

⑦ 谁知道高压静电发生器的详细原理和详细的电路图,谢了

用一个升压电路，将电压升到400V，然后通过多个倍压整流电路，升到需要的电压

这个电路只能提供高压，但能提供的功率很小

⑧ 如何消除电路当中的静电

需要做静电接地，用电线把产生静电的几个表面全部连在一起，最后末端接触地面或者墙壁即可