電子設(shè)備的靜電放電的原理和危害

所屬分類(lèi)：電子論文閱讀364次時(shí)間：2018-01-26 11:07

本文摘要：這篇機(jī)電工程師論文發(fā)表了電子設(shè)備的靜電放電的原理和危害，電子設(shè)備的技術(shù)改善讓廣播電視機(jī)房中的電子設(shè)備數(shù)據(jù)丟失，出現(xiàn)工作上不同程度的混亂，從而縮短了電子設(shè)備的使用壽命，論文探討了靜電放電的原理及危害以及防護(hù)靜電放電的技術(shù)措施。

　　這篇機(jī)電工程師論文發(fā)表了電子設(shè)備的靜電放電的原理和危害，電子設(shè)備的技術(shù)改善讓廣播電視機(jī)房中的電子設(shè)備數(shù)據(jù)丟失，出現(xiàn)工作上不同程度的混亂，從而縮短了電子設(shè)備的使用壽命，論文探討了靜電放電的原理及危害以及防護(hù)靜電放電的技術(shù)措施。

機(jī)電設(shè)備

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)電工程師論文,廣播電視,機(jī)房電子設(shè)備,靜電放電防護(hù)

　　引言

　　在新技術(shù)革命的浪潮中，引發(fā)了各行各業(yè)的設(shè)備更新與升級(jí)，在廣泛應(yīng)用各種電子設(shè)備的同時(shí)也提高了對(duì)設(shè)備工作環(huán)境的要求。電子設(shè)備中應(yīng)用微電子元器件比較廣泛，但是由于其電磁敏感度高、集成度高、密度高、功耗小等特點(diǎn)，容易被電磁脈沖干擾，從而損害設(shè)備，降低其使用性能。所以，在安裝和使用電子設(shè)備時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)靜電放電的防護(hù)工作，采取措施防止其危害電子設(shè)備，進(jìn)而影響廣播電視的正常運(yùn)行。

　　1靜電放電的原理及危害

　　靜電放電是一種近場(chǎng)的危害源，在生產(chǎn)和生活中比較普遍。在部件絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)低于帶電體附近場(chǎng)強(qiáng)的時(shí)候，就有帶電體的靜電荷全部或部分消失現(xiàn)象，就是我們所說(shuō)的靜電放電。在發(fā)生此現(xiàn)象時(shí)，會(huì)出現(xiàn)瞬間高電流、強(qiáng)電場(chǎng)、高電壓、電磁輻射等，也會(huì)出現(xiàn)電磁脈沖。靜電在廣播電視機(jī)房中的危害是：

　　①靜電極易吸附油污、灰塵等，進(jìn)而形成塵埃層，減弱顯示器、電視熒屏的圖像亮度與清晰度;

　�、谠谖交覊m后，靜電會(huì)導(dǎo)致金屬外殼屏蔽功能和散熱功能出現(xiàn)降低，弱化設(shè)備原本性能;

　�、墼谠O(shè)備表面一定范圍，靜電可以構(gòu)建較強(qiáng)電場(chǎng)，外殼靜電電壓能到達(dá)一千伏以上。靜電電場(chǎng)在強(qiáng)度較高時(shí)，會(huì)對(duì)顯像管電子書(shū)掃描軌跡產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)圖像混亂，圖像上有干擾性波紋;

　�、莒o電發(fā)電發(fā)生時(shí)，導(dǎo)體上會(huì)有電壓脈沖，電壓脈沖沿信號(hào)連線(xiàn)進(jìn)入與導(dǎo)體連接的元器件中，時(shí)常會(huì)有擊穿器件柵級(jí)的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致晶體管PN結(jié)單元被燒壞等問(wèn)題[1]。如果靜電放電較小的情況下，會(huì)輕度損傷元器件的內(nèi)部;而如果靜電放電較大的話(huà)，則會(huì)導(dǎo)致元器件完全無(wú)法再正常運(yùn)行下去;

　�、菰贛Hz或GHz范圍中，電弧會(huì)形成強(qiáng)磁場(chǎng)，將電視信號(hào)的所有工作頻段遮蓋，造成巨大的影響。此外，電弧形成的電磁場(chǎng)還可能輻射耦合在信號(hào)線(xiàn)位置。信號(hào)線(xiàn)不得不起天線(xiàn)作用，將電磁場(chǎng)進(jìn)一步引到設(shè)備里面，造成電路電平有信息漏失、翻轉(zhuǎn)等等故障。由于較寬的靜電放電頻譜，電磁波不只能進(jìn)入離散頻點(diǎn)，也可以進(jìn)到窄帶電路里面，在各種耦合方式下對(duì)設(shè)備薄弱點(diǎn)發(fā)揮作用;

　　⑥靜電在人體中的能量達(dá)到限度時(shí)會(huì)讓人感覺(jué)到電擊、觸電，導(dǎo)致工作人員產(chǎn)生精神負(fù)擔(dān)，對(duì)正常工作造成不利影響。所以，要做好廣播電視機(jī)房的靜電放電防護(hù)工作，保障各種設(shè)備的正常運(yùn)行。

　　2防護(hù)靜電放電的技術(shù)措施

　　2.1做好預(yù)防和介質(zhì)隔離

　　為了有效防止靜電產(chǎn)生，廣播電視機(jī)房的溫濕度要保持在一定范圍之內(nèi)，室溫最好是在18~27℃之間，室內(nèi)相對(duì)濕度最好保持在30~55%。同時(shí)，要有效利用絕緣介質(zhì)將關(guān)鍵的設(shè)備電路與外部隔開(kāi)一定距離，比如聚酯材料、ABS塑料、1mm厚PVC塑料等是比較常用的絕緣介質(zhì)，能夠有效抵擋8kV經(jīng)典電壓。在隔離關(guān)鍵設(shè)備和外部方面，可以做的工作是：

　�、僭趶V播電視機(jī)房的內(nèi)部鋪設(shè)上防靜電式地板。地板本身具有較好的導(dǎo)靜電性能，利用導(dǎo)電膠將防靜電式地板和建筑地面緊固地粘到一起。使用的導(dǎo)靜電地面體積，其電阻率最為適合的是每厘米1×108Ω或1×109即可，保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，并定期通風(fēng)換氣，不容易積累灰塵;

　�、谠谠O(shè)計(jì)其機(jī)架時(shí)，要將設(shè)備結(jié)構(gòu)考慮在內(nèi)。在安裝設(shè)備內(nèi)部電路時(shí)要注意和用戶(hù)平時(shí)能接觸的部位比如安裝孔、通風(fēng)口、接縫等，相隔距離至少要20mm;

　�、蹚V播電視機(jī)房中面板上的開(kāi)關(guān)和連接器調(diào)節(jié)手柄最好使用塑料件，從而做好隔離[2]。對(duì)于一些不常用的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)手柄，最好用塑料型的防塵罩全部罩住，以免落灰;

　　④在通風(fēng)口附近與機(jī)箱接縫附近安裝的金屬部件與散熱器，他們的拐角和邊要設(shè)計(jì)為圓弧狀，從而減小電子設(shè)備和人接觸的面積。總而言之，就是盡量阻隔電子設(shè)備和外界的接觸，從而避免發(fā)生靜電放電。如果是間接放電的情況，那么避免間接放電電磁場(chǎng)變化影響部件的措施是，使敏感部分和外殼之間的距離增大。

　　2.2做好屏蔽工作

　　屏蔽指的是為了防止出現(xiàn)過(guò)大靜電，引發(fā)過(guò)大電流從而對(duì)內(nèi)部電路運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，而設(shè)置的對(duì)信號(hào)線(xiàn)其起保護(hù)作用的屏蔽層、屏蔽罩、機(jī)房設(shè)備外殼等等，這些屏蔽裝置同時(shí)也能對(duì)電磁感應(yīng)形成的干擾做到一定程度的預(yù)防，屏蔽在廣播電視機(jī)房中是防護(hù)工作的范疇內(nèi)。屏蔽工作主要利用屏蔽材料，有效發(fā)揮屏蔽性能，保證機(jī)箱在導(dǎo)電過(guò)程的高效聯(lián)結(jié)，從而防止被靜電放電干擾到。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)則，假如設(shè)備外殼未與地面相接，那么其耐擊穿的電壓應(yīng)為20kV;如果設(shè)備外殼接地，那么其耐擊穿電壓應(yīng)該至少有1.5kV，與此同時(shí)其電路線(xiàn)徑寬度至少要有2.2mm[3]。在發(fā)生靜電放電的短時(shí)間內(nèi)，金屬屏蔽外殼電位要比地電位高，而且高出較大差距。靜電電荷釋放后它的電位會(huì)逐漸下降，直至變?yōu)榱�，進(jìn)而將局部維護(hù)設(shè)施的作用有效發(fā)揮出來(lái)。在發(fā)生靜電放電的最初時(shí)間里，也有很大可能出現(xiàn)次靜電放電現(xiàn)象，會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生一定沖擊。為此，單單使用屏蔽方法，還無(wú)法徹底防止靜電放電造成的不利影響，還需要通過(guò)接地來(lái)防護(hù)靜電放電。

　　2.3做好接地工作

　　接地工作在廣播電視機(jī)房的作用是有效避免靜電放電產(chǎn)生的影響，確保電子設(shè)備能夠正常使用，避免對(duì)人們健康和安全造成威脅。接地工作主要是利用防靜電材料，比如非金屬導(dǎo)體、金屬等連接地面和物體，從而借此將電荷迅速釋放出去。接地工作中的搭接技術(shù)比較重要，主要指利用化學(xué)、物理方法來(lái)固定金屬部件結(jié)構(gòu)。廣播電視機(jī)房的接地工作通�？梢苑譃楸芾捉拥亍⑵帘谓拥�、系統(tǒng)接地、工作地線(xiàn)、設(shè)備接地等。接地工作各個(gè)方面的具體技術(shù)要求是：

　�、俳拥仉娮枰笤诤侠矸秶鷥�(nèi)達(dá)到最小，技術(shù)規(guī)范一般要求其接地電阻要比1Ω小;

　�、诠ぷ鞯鼐€(xiàn)接地電阻要比百分之五單條輸入阻抗的并聯(lián)值小;

　�、郾芾椎鼐€(xiàn)的接地電阻不能大于4Ω;

　�、芤苿�(dòng)設(shè)備的接地地阻不能大于1Ω;

　　⑤機(jī)房輸出與輸入地線(xiàn)應(yīng)該分別接地，兩者之間的間距要大于3m。除此之外，在接地工作中要需要注意以下一些事項(xiàng)：①保證各類(lèi)開(kāi)關(guān)的金屬外殼、屏蔽層和設(shè)備外殼和接地點(diǎn)連接良好，并且與接地點(diǎn)的距離越近越好;②接地方式采用單點(diǎn)接地，保證未通過(guò)靜電電流位置的安全性，如果一些部位可能會(huì)通過(guò)靜電電流，那么就要利用多點(diǎn)聯(lián)合方式與地面相接;③信號(hào)線(xiàn)接入機(jī)箱會(huì)從共模濾波器通過(guò)，共模濾波器接地端與機(jī)箱接地端連到一起的內(nèi)部電路，可能和外殼共地，可能就和內(nèi)部電路隔離;④在使用搭接技術(shù)時(shí)，要考慮搭接材料和方式的導(dǎo)電性能，并時(shí)常清潔搭接部位。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　廣播電視機(jī)房電子設(shè)備的靜電放電防護(hù)工作比較復(fù)雜，主要是因?yàn)闄C(jī)房分布的電子設(shè)備大多有較強(qiáng)精密性。在設(shè)計(jì)機(jī)房時(shí)，要依照經(jīng)濟(jì)、安全和高質(zhì)量原則，在國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求下進(jìn)行。在裝置、調(diào)節(jié)電子設(shè)備時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，充分利用隔離、接地、屏蔽等防護(hù)措施，提高廣播電視機(jī)房安全性。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]董現(xiàn)國(guó)，曹明.廣播電視機(jī)房設(shè)備的靜電放電防護(hù)[J].黑龍江科技信息，2016(17)：71.

　　[2]余暉.廣播電視機(jī)房的靜電防護(hù)[J].中國(guó)傳媒科技，2014(4)：35~37.

　　[3]甘洪濤，鄭學(xué)良.廣播電視機(jī)房設(shè)備的靜電防護(hù)和防雷設(shè)計(jì)[J].電子世界，2016(2)：141~143.

　　作者：孔維淑單位：鶴壁市第二電視轉(zhuǎn)播臺(tái)

　　推薦閱讀：《機(jī)電設(shè)備》的專(zhuān)業(yè)范圍涉及工業(yè)設(shè)備、電氣自動(dòng)化、液壓與氣動(dòng)、制冷與空調(diào)、環(huán)保機(jī)械、物流機(jī)式、柴油機(jī)、泵、閥、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、船舶輔助機(jī)械以及船舶電氣設(shè)備等。