Статическое напряжение

Электростатический разряд

Наиболее опасная форма электромагнитных помех (ЭМП). На человеческом теле может накапливаться электростатический заряд величиной до 25000 В. Этот заряд может очень быстро разряжаться через электрически заземленный объект или устройство. Приложение импульса напряжения амплитудой в 25000 В к любому электронному устройству потенциально может привести к его повреждению.

Определение и предотвращение электростатического разряда

Статическое электричество может разряжаться через цифровые компоненты компьютера. Электронные устройства, используемые в конструкции цифрового оборудования, в особенности подвержены повреждениям в результате электростатического разряда. Фактически, электростатический разряд представляет собой наиболее опасную для цифрового оборудования форму электрических внешних воздействий.

Ниже перечислены наиболее часто встречающиеся причины возникновения электростатического разряда:

1. Люди
2. Низкая влажность (условия высокой температуры и сухости окружающей среды)
3. Неправильное заземление
4. Неэкранированные кабели
5. Плохое качество соединений
6. Движущиеся механические детали

Школьные учителя демонстрируют принцип образования статического заряда путем трения различных материалов друг о друга. Когда люди двигаются, части одежды трутся одна о другую и могут приводить к образованию на теле значительного электростатического заряда. Хождение по ковру может приводить к образованию заряда, превышающего 1000 В. Двигатели в электрических устройствах, таких как пылесосы и холодильники, также генерируют высокие уровни электростатического заряда.

Возникновение электростатического разряда наиболее вероятно в условиях низкой влажности. Если относительная влажность снижается до менее 50%, статические заряды могут накапливаться очень легко. В основном, электростатический разряд не возникает, если влажность превышает 50%. Как только заряд достигает значения приближающегося к 10000 В, вероятность его разряда через заземленные металлические детали становится весьма высокой.

Хотя электростатический разряд не поражает людей, он приводит к разрушению определенных электронных устройств. Высоковольтный импульс может сжечь входные цепи многих микросхем. Иногда такие повреждения проявляются не сразу. Они могут накапливаться со временем и в конечном итоге привести к отказу устройства. Электронные логические устройства, созданные на основе МОП-структур, особенно чувствительны к электростатическому разряду.

Высокое напряжение, малый риск для людей

Читатели могут быть несколько удивлены тем, что напряжение равное 25000 В, присутствующее в мониторе, представляет смертельную опасность для человека, в то же время электростатический заряд величиной в 10000 В или 25000 В подобной опасности не представляет. Причина этого в величине тока, который создает данный источник напряжения. Например, цепи монитора и блока питания могут создавать ток, величиной в несколько ампер, в то время как при электростатическом разряде возникает ток, не превышающий одной тысячной ампера. Поэтому переменный ток равный 1 А, создаваемый напряжением 120 В блока питания, является смертельно опасным, а ток равный одному микроамперу, создаваемый электростатическим разрядом величиной в 25000 В — нет.