靜電放電發(fā)生機理和危害
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- 日期 : 2019-03-19
1、靜電放電發(fā)生機理
當兩個物體相互摩擦或接觸,然后快速分開,一種物質(zhì)獲得電子,而另一種物質(zhì)失去電子,則會在兩個物體表面留下可觀的電荷。如果物質(zhì)為非導電物體,則電荷往往存留在接觸表面,電荷積累起來不易放掉。如果物質(zhì)為導電物體,則電荷往往迅速分布于整個相關聯(lián)的導電體表面,這種現(xiàn)象稱摩擦起電效應。
帶電體周圍的所有物體都有可能因這個帶電體的存在而多少帶電,這種現(xiàn)象稱靜電感應效應。
帶電體可以是人體,可以是一臺電子設備,也可以是一個普通塑料制品。從工程研究角度來看,能夠形成危害的帶電體多數(shù)為絕緣體。
流動的液體在一定條件下會產(chǎn)生靜電,高速流動的氣體在沖擊絕緣表面時也會產(chǎn)生靜電。
一個與大地之間有較大電容的器件或人體帶有無害的低電壓,但當器件或人體移動到對地較遠時,這個電壓就有可能成為有害電壓。有時稱其為容性電。
物體帶電量增加,隨之產(chǎn)生的電場也會增加,當電場強度超過介質(zhì)的擊穿強度時,就會發(fā)生絕緣擊穿。如果這種介質(zhì)是氣體,則會發(fā)生氣體放電。如果這種介質(zhì)是固體,則會發(fā)生固體擊穿放電。
靜電放電能量常常通過三種途徑進入到電子設備,一種是直接傳導,一種是電容耦合,還有一種是電感耦合。
靜電放電與自然現(xiàn)象中的雷電浪涌相似,都是一種瞬態(tài)干擾。但靜電放電現(xiàn)象的瞬態(tài)脈沖上升時間極快,電壓可高達15kV,靜電放電的瞬態(tài)波形會因放電體不同而異。
2、靜電放電危害
帶靜電的產(chǎn)品在放電時會產(chǎn)生放電電流,導致產(chǎn)品故障或損壞。靜電放電是檢驗產(chǎn)品在遭受靜電騷擾時的性能。
靜電放電對航天器來說除了與常規(guī)電子設備和系統(tǒng)遭受危害相似外,還有發(fā)射前后以及在軌期間所遇到的特殊問題。衛(wèi)星在發(fā)射前與火箭一起豎立在接地的發(fā)射塔架上,由于大氣中有電位梯度,在靜電場作用下,衛(wèi)星感應出電荷,壞天氣時感應電荷量響應增加,當火箭從電位梯度高的區(qū)域飛到電位梯度低的區(qū)域時,感應電荷會在衛(wèi)星火箭表面上流動,以期達到更為均勻的分布。如果星箭或星箭各自級段間電搭接不好,電荷流動受到阻塞,則相互絕緣的氣隙間產(chǎn)生電位差,有時會發(fā)生火花放電。
當兩個物體相互摩擦或接觸,然后快速分開,一種物質(zhì)獲得電子,而另一種物質(zhì)失去電子,則會在兩個物體表面留下可觀的電荷。如果物質(zhì)為非導電物體,則電荷往往存留在接觸表面,電荷積累起來不易放掉。如果物質(zhì)為導電物體,則電荷往往迅速分布于整個相關聯(lián)的導電體表面,這種現(xiàn)象稱摩擦起電效應。
帶電體周圍的所有物體都有可能因這個帶電體的存在而多少帶電,這種現(xiàn)象稱靜電感應效應。
帶電體可以是人體,可以是一臺電子設備,也可以是一個普通塑料制品。從工程研究角度來看,能夠形成危害的帶電體多數(shù)為絕緣體。
流動的液體在一定條件下會產(chǎn)生靜電,高速流動的氣體在沖擊絕緣表面時也會產(chǎn)生靜電。
一個與大地之間有較大電容的器件或人體帶有無害的低電壓,但當器件或人體移動到對地較遠時,這個電壓就有可能成為有害電壓。有時稱其為容性電。
物體帶電量增加,隨之產(chǎn)生的電場也會增加,當電場強度超過介質(zhì)的擊穿強度時,就會發(fā)生絕緣擊穿。如果這種介質(zhì)是氣體,則會發(fā)生氣體放電。如果這種介質(zhì)是固體,則會發(fā)生固體擊穿放電。
靜電放電能量常常通過三種途徑進入到電子設備,一種是直接傳導,一種是電容耦合,還有一種是電感耦合。
靜電放電與自然現(xiàn)象中的雷電浪涌相似,都是一種瞬態(tài)干擾。但靜電放電現(xiàn)象的瞬態(tài)脈沖上升時間極快,電壓可高達15kV,靜電放電的瞬態(tài)波形會因放電體不同而異。
2、靜電放電危害
帶靜電的產(chǎn)品在放電時會產(chǎn)生放電電流,導致產(chǎn)品故障或損壞。靜電放電是檢驗產(chǎn)品在遭受靜電騷擾時的性能。
靜電放電對航天器來說除了與常規(guī)電子設備和系統(tǒng)遭受危害相似外,還有發(fā)射前后以及在軌期間所遇到的特殊問題。衛(wèi)星在發(fā)射前與火箭一起豎立在接地的發(fā)射塔架上,由于大氣中有電位梯度,在靜電場作用下,衛(wèi)星感應出電荷,壞天氣時感應電荷量響應增加,當火箭從電位梯度高的區(qū)域飛到電位梯度低的區(qū)域時,感應電荷會在衛(wèi)星火箭表面上流動,以期達到更為均勻的分布。如果星箭或星箭各自級段間電搭接不好,電荷流動受到阻塞,則相互絕緣的氣隙間產(chǎn)生電位差,有時會發(fā)生火花放電。