ກົນໄກການຜະລິດໄຟຟ້າສະຖິດ

ປົກກະຕິແລ້ວ, ໄຟຟ້າສະຖິດແມ່ນຜະລິດເນື່ອງຈາກ friction ຫຼື induction.

ໄຟຟ້າສະຖິດ frictional ແມ່ນຜະລິດໂດຍການເຄື່ອນໄຫວຂອງຄ່າໄຟຟ້າທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການຕິດຕໍ່, friction, ຫຼືການແຍກລະຫວ່າງສອງວັດຖຸ.ໄຟຟ້າສະຖິດທີ່ປະໄວ້ໂດຍ friction ລະຫວ່າງ conductors ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງອ່ອນແອ, ເນື່ອງຈາກ conductors ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ conductors.ທາດໄອອອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ friction ຈະຍ້າຍກັນຢ່າງໄວວາແລະເປັນກາງໃນລະຫວ່າງແລະໃນຕອນທ້າຍຂອງຂະບວນການ friction ໄດ້.ຫຼັງຈາກ friction ຂອງ insulator, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນອາດຈະຖືກສ້າງຂື້ນ, ແຕ່ປະລິມານຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ.ນີ້ຖືກກໍານົດໂດຍໂຄງສ້າງທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງ insulator ຕົວມັນເອງ.ໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງ insulator, ມັນເປັນການຍາກສໍາລັບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຈະຍ້າຍອອກໄດ້ຢ່າງເສລີຈາກການຜູກມັດຂອງນິວເຄລຍຂອງປະລໍາມະນູ, ດັ່ງນັ້ນ friction ມີພຽງແຕ່ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງໂມເລກຸນຫຼື ionization ປະລໍາມະນູ.

ໄຟຟ້າສະຖິດ inductive ແມ່ນສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໃນວັດຖຸພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ວັດຖຸຢູ່ໃນພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວກະແສໄຟຟ້າສະຖິດແບບ inductive ສາມາດຜະລິດໄດ້ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນຕົວນໍາ.ຜົນກະທົບຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທາງກວ້າງຂອງພື້ນຕໍ່ insulators ສາມາດຖືກລະເລີຍ.

ກົນໄກການໄຫຼໄຟຟ້າສະຕິກ

ແມ່ນຫຍັງຄືເຫດຜົນວ່າເປັນຫຍັງໄຟຟ້າຫຼັກ 220V ສາມາດຂ້າຄົນໄດ້, ແຕ່ຫລາຍພັນ volts ຢູ່ໃນຄົນບໍ່ສາມາດຂ້າພວກມັນໄດ້?ແຮງດັນໄຟຟ້າໃນທົ່ວຕົວເກັບປະຈຸແມ່ນຕອບສະຫນອງສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: U = Q / C.ອີງຕາມສູດນີ້, ເມື່ອ capacitance ຂະຫນາດນ້ອຍແລະປະລິມານຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຫນ້ອຍ, ແຮງດັນສູງຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ.“ປົກກະຕິແລ້ວ, ຄວາມອາດສາມາດຂອງຮ່າງກາຍ ແລະສິ່ງຂອງທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບຕົວເຮົາມີໜ້ອຍຫຼາຍ.ເມື່ອ​ມີ​ຄ່າ​ໄຟຟ້າ​ຖືກ​ສ້າງ​ຂຶ້ນ, ຄ່າ​ໄຟຟ້າ​ຈຳນວນ​ໜ້ອຍ​ກໍ່​ສາມາດ​ສ້າງ​ແຮງ​ດັນ​ສູງ​ໄດ້.”ເນື່ອງຈາກຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງຄ່າໄຟຟ້າ, ເມື່ອປ່ອຍອອກມາ, ກະແສໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະເວລາສັ້ນຫຼາຍ.ແຮງດັນໄຟຟ້າບໍ່ສາມາດຮັກສາໄດ້, ແລະປະຈຸບັນຫຼຸດລົງໃນເວລາສັ້ນໆ."ເນື່ອງຈາກວ່າຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດບໍ່ແມ່ນ insulator, ຄ່າຄົງທີ່ສະສົມໃນທົ່ວຮ່າງກາຍ, ເມື່ອມີເສັ້ນທາງໄຫຼ, ຈະ converge.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຮູ້ສຶກວ່າກະແສໄຟຟ້າສູງຂຶ້ນແລະມີຄວາມຮູ້ສຶກຂອງໄຟຟ້າຊອດ.”ຫຼັງຈາກໄຟຟ້າສະຖິດຖືກຜະລິດຢູ່ໃນຕົວນໍາເຊັ່ນ: ຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດແລະວັດຖຸໂລຫະ, ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຈະຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່.

ສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດ insulation ທີ່ດີ, ອັນຫນຶ່ງແມ່ນວ່າປະລິມານຂອງຄ່າໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນວ່າຄ່າໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະໄຫຼ.ເຖິງແມ່ນວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າຈະສູງ, ເມື່ອມີເສັ້ນທາງໄຫຼຢູ່ບ່ອນໃດບ່ອນຫນຶ່ງ, ມີພຽງແຕ່ສາກໄຟຢູ່ຈຸດຕິດຕໍ່ແລະພາຍໃນຂອບເຂດຂະຫນາດນ້ອຍໃກ້ຄຽງສາມາດໄຫຼແລະໄຫຼໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ການສາກໄຟຢູ່ທີ່ຈຸດຕິດຕໍ່ບໍ່ສາມາດໄຫຼອອກໄດ້.ເພາະສະນັ້ນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມີແຮງດັນຂອງຫຼາຍສິບພັນ volts, ພະລັງງານການໄຫຼອອກແມ່ນຍັງ negligible.

ອັນຕະລາຍຂອງໄຟຟ້າສະຖິດຕໍ່ອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ

ໄຟຟ້າສະຖິດສາມາດເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່LEDs, ບໍ່ພຽງແຕ່ "ສິດທິບັດ" ເປັນເອກະລັກຂອງ LED, ແຕ່ຍັງໃຊ້ທົ່ວໄປ diodes ແລະ transistors ທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸຊິລິຄອນ.ເຖິງແມ່ນວ່າອາຄານ, ຕົ້ນໄມ້, ແລະສັດສາມາດເສຍຫາຍໄດ້ຈາກໄຟຟ້າສະຖິດ (ຟ້າຜ່າແມ່ນຮູບແບບຂອງໄຟຟ້າສະຖິດ, ແລະພວກເຮົາຈະບໍ່ພິຈາລະນາມັນຢູ່ທີ່ນີ້).

ດັ່ງນັ້ນ, ໄຟຟ້າສະຖິດທໍາລາຍອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກແນວໃດ?ຂ້າພະເຈົ້າບໍ່ຕ້ອງການທີ່ຈະໄປໄກເກີນໄປ, ພຽງແຕ່ເວົ້າກ່ຽວກັບອຸປະກອນ semiconductor, ແຕ່ຍັງຈໍາກັດກັບ diodes, transistors, ICs, ແລະ LEDs.

ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກໄຟຟ້າກັບອົງປະກອບຂອງ semiconductor ສຸດທ້າຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບກະແສໄຟຟ້າ.ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງກະແສໄຟຟ້າ, ອຸປະກອນເສຍຫາຍຍ້ອນຄວາມຮ້ອນ.ຖ້າມີກະແສໄຟຟ້າ, ຕ້ອງມີແຮງດັນ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, diodes semiconductor ມີ PN junctions, ທີ່ມີລະດັບແຮງດັນທີ່ຕັນປະຈຸບັນທັງໃນທິດທາງຂ້າງຫນ້າແລະປີ້ນກັບກັນ.ອຸປະສັກທີ່ມີທ່າແຮງຕໍ່ຫນ້າແມ່ນຕໍ່າ, ໃນຂະນະທີ່ອຸປະສັກທີ່ມີທ່າແຮງດ້ານກົງກັນຂ້າມແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍ.ໃນວົງຈອນ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຕ້ານທານສູງ, ແຮງດັນແມ່ນເຂັ້ມຂຸ້ນ.ແຕ່ສໍາລັບ LEDs, ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກນໍາໄປຂ້າງຫນ້າກັບ LED, ເມື່ອແຮງດັນພາຍນອກແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງ diode (ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບຄວາມກວ້າງຂອງແຖບວັດສະດຸ), ບໍ່ມີກະແສຕໍ່, ແລະແຮງດັນທັງຫມົດແມ່ນໃຊ້ກັບ. PN ແຍກ.ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກນໍາໄປໃຊ້ກັບ LED ໃນດ້ານປີ້ນກັບກັນ, ເມື່ອແຮງດັນພາຍນອກແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າແຮງດັນການແບ່ງຕົວຂອງ LED, ແຮງດັນໄຟຟ້າຍັງຖືກນໍາໃຊ້ກັບ PN junction ທັງຫມົດ.ໃນ​ເວ​ລາ​ນີ້, ບໍ່​ມີ​ແຮງ​ດັນ​ຫຼຸດ​ລົງ​ໃນ​ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່ solder faulty ຂອງ LED, ວົງ​ເລັບ, ພື້ນ​ທີ່ P, ຫຼື​ພື້ນ​ທີ່ N!ເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ມີປະຈຸບັນ.ຫຼັງຈາກຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ຖືກແຍກລົງ, ແຮງດັນພາຍນອກຖືກແບ່ງປັນໂດຍຕົວຕ້ານທານທັງຫມົດໃນວົງຈອນ.ບ່ອນທີ່ຄວາມຕ້ານທານສູງ, ແຮງດັນທີ່ເກີດຈາກສ່ວນແມ່ນສູງ.ເທົ່າທີ່ LEDs ເປັນຫ່ວງ, ມັນເປັນທໍາມະຊາດທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ຮັບແຮງດັນໄຟຟ້າສ່ວນໃຫຍ່.ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຢູ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ແມ່ນແຮງດັນຫຼຸດລົງໃນທົ່ວມັນຄູນດ້ວຍຄ່າປະຈຸບັນ.ຖ້າມູນຄ່າປະຈຸບັນບໍ່ຈໍາກັດ, ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປຈະເຜົາໄຫມ້ PN junction, ເຊິ່ງຈະສູນເສຍຫນ້າທີ່ຂອງມັນແລະເຈາະ.

ເປັນຫຍັງ ICs ຂ້ອນຂ້າງຢ້ານໄຟຟ້າສະຖິດ?ເນື່ອງຈາກວ່າພື້ນທີ່ຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບໃນ IC ມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, capacitance ກາຝາກຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບຍັງນ້ອຍຫຼາຍ (ປົກກະຕິແລ້ວການທໍາງານຂອງວົງຈອນຕ້ອງການ capacitance ກາຝາກຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ).ດັ່ງນັ້ນ, ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງຄ່າໄຟຟ້າສະຖິດຈະສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ, ແລະຄວາມທົນທານພະລັງງານຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບມັກຈະມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນການໄຫຼຂອງ electrostatic ສາມາດທໍາລາຍ IC ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອົງປະກອບທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນທໍາມະດາ, ເຊັ່ນ: diodes ພະລັງງານຂະຫນາດນ້ອຍທໍາມະດາແລະ transistors ພະລັງງານຂະຫນາດນ້ອຍ, ແມ່ນບໍ່ຢ້ານກົວຫຼາຍຂອງໄຟຟ້າສະຖິດ, ເນື່ອງຈາກວ່າພື້ນທີ່ chip ຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່ແລະ capacitance parasitic ຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ແລະມັນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະສະສົມແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ. ພວກມັນຢູ່ໃນການຕັ້ງຄ່າສະຖິດທົ່ວໄປ.transistors MOS ພະລັງງານຕ່ໍາແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍ electrostatic ເນື່ອງຈາກຊັ້ນອອກໄຊຂອງປະຕູຮົ້ວບາງໆແລະ capacitance ຂອງແມ່ກາຝາກຂະຫນາດນ້ອຍ.ພວກເຂົາເຈົ້າປົກກະຕິແລ້ວອອກຈາກໂຮງງານຫຼັງຈາກວົງຈອນສັ້ນຂອງສາມ electrodes ຫຼັງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່.ໃນການນໍາໃຊ້, ມັນມັກຈະຈໍາເປັນຕ້ອງເອົາເສັ້ນທາງສັ້ນຫຼັງຈາກການເຊື່ອມໂລຫະສໍາເລັດ.ເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ຊິບຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ transistors MOS ທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ໄຟຟ້າສະຖິດທໍາມະດາຈະບໍ່ທໍາລາຍພວກມັນ.ດັ່ງນັ້ນທ່ານຈະເຫັນວ່າສາມ electrodes ຂອງ transistors MOS ພະລັງງານບໍ່ໄດ້ປ້ອງກັນໂດຍວົງຈອນສັ້ນ (ຜູ້ຜະລິດຕົ້ນຍັງ short circuited ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກ່ອນທີ່ຈະອອກຈາກໂຮງງານ).

ຕົວຈິງແລ້ວ LED ມີ diode, ແລະພື້ນທີ່ຂອງມັນແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບແຕ່ລະອົງປະກອບພາຍໃນ IC.ເພາະສະນັ້ນ, capacitance ກາຝາກຂອງ LEDs ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່.ດັ່ງນັ້ນ, ໄຟຟ້າສະຖິດໃນສະຖານະການທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດທໍາລາຍ LEDs ໄດ້.

ໄຟຟ້າສະຖິດໃນສະຖານະການທົ່ວໄປ, ໂດຍສະເພາະໃນ insulators, ສາມາດມີແຮງດັນສູງ, ແຕ່ປະລິມານການໄຫຼອອກແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະໄລຍະເວລາຂອງກະແສໄຟຟ້າໄຫຼສັ້ນຫຼາຍ.ແຮງດັນຂອງຄ່າໄຟຟ້າສະຖິດທີ່ເກີດຢູ່ໃນຕົວນໍາອາດຈະບໍ່ສູງຫຼາຍ, ແຕ່ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼອາດມີຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະເລື້ອຍໆຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.ນີ້ແມ່ນເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍຕໍ່ອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ.

ເປັນຫຍັງໄຟຟ້າສະຖິດຈຶ່ງເສຍຫາຍຊິບ LEDບໍ່ຄ່ອຍເກີດຂຶ້ນ

ໃຫ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍປະກົດການທົດລອງ.ແຜ່ນເຫລໍກທີ່ເຮັດດ້ວຍໄຟຟ້າສະຖິດ 500V.ວາງ LED ໃສ່ແຜ່ນໂລຫະ (ເອົາໃຈໃສ່ກັບວິທີການຈັດວາງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນບັນຫາຕໍ່ໄປນີ້).ເຈົ້າຄິດວ່າໄຟ LED ຈະເສຍຫາຍບໍ?ໃນທີ່ນີ້, ເພື່ອເຮັດໃຫ້ໄຟ LED ເສຍຫາຍ, ມັນຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍປົກກະຕິທີ່ມີແຮງດັນທີ່ສູງກວ່າແຮງດັນທີ່ແຕກຫັກຂອງມັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ electrodes ຂອງ LED ທັງສອງຄວນຕິດຕໍ່ກັບແຜ່ນໂລຫະພ້ອມໆກັນແລະມີແຮງດັນທີ່ສູງກວ່າແຮງດັນທີ່ແຕກຫັກ.ເນື່ອງຈາກແຜ່ນທາດເຫຼັກເປັນ conductor ທີ່ດີ, ແຮງດັນ induced ທົ່ວມັນເທົ່າທຽມກັນ, ແລະອັນທີ່ເອີ້ນວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າ 500V ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບດິນ.ດັ່ງນັ້ນ, ບໍ່ມີແຮງດັນລະຫວ່າງສອງ electrodes ຂອງ LED, ແລະຕາມທໍາມະຊາດຈະບໍ່ມີຄວາມເສຍຫາຍ.ເວັ້ນເສຍແຕ່ວ່າທ່ານຕິດຕໍ່ກັບ electrode ຫນຶ່ງຂອງ LED ກັບແຜ່ນທາດເຫຼັກ, ແລະເຊື່ອມຕໍ່ electrode ອື່ນໆທີ່ມີ conductor (ມືຫຼືສາຍໂດຍບໍ່ມີການໃສ່ຖົງມື insulating) ກັບດິນຫຼື conductors ອື່ນໆ.

ປະກົດການການທົດລອງຂ້າງເທິງນີ້ເຕືອນພວກເຮົາວ່າໃນເວລາທີ່ LED ຢູ່ໃນພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສະຖິດ, ໄຟຟ້າຫນຶ່ງຕ້ອງຕິດຕໍ່ກັບຮ່າງກາຍ electrostatic, ແລະ electrode ອື່ນໆຕ້ອງຕິດຕໍ່ກັບດິນຫຼື conductors ອື່ນໆກ່ອນທີ່ຈະສາມາດເສຍຫາຍ.ໃນການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ, ດ້ວຍຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ LEDs, ບໍ່ຄ່ອຍມີໂອກາດທີ່ສິ່ງດັ່ງກ່າວຈະເກີດຂື້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນຊຸດ.ເຫດການອຸບັດຕິເຫດແມ່ນເປັນໄປໄດ້.ຕົວຢ່າງ, ໄຟ LED ຢູ່ໃນຮ່າງກາຍ electrostatic, ແລະ electrode ຫນຶ່ງຕິດຕໍ່ກັບຮ່າງກາຍ electrostatic, ໃນຂະນະທີ່ electrode ອື່ນໆພຽງແຕ່ຖືກໂຈະ.ໃນ​ເວ​ລາ​ນີ້​, ຜູ້​ໃດ​ຜູ້​ຫນຶ່ງ​ສໍາ​ຜັດ​ກັບ electrode suspended​, ຊຶ່ງ​ອາດ​ຈະ​ທໍາ​ລາຍ​ໄດ້​ໄຟ LED.

ປະກົດການຂ້າງເທິງນີ້ບອກພວກເຮົາວ່າບັນຫາ electrostatic ບໍ່ສາມາດຖືກລະເລີຍ.ການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າສະຖິດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີວົງຈອນ conductive, ແລະບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍຖ້າມີໄຟຟ້າສະຖິດ.ໃນເວລາທີ່ພຽງແຕ່ການຮົ່ວໄຫຼເລັກນ້ອຍຫຼາຍ, ບັນຫາຂອງຄວາມເສຍຫາຍ electrostatic ອຸບັດຕິເຫດສາມາດໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ.ຖ້າມັນເກີດຂື້ນໃນປະລິມານຫຼາຍ, ມັນມັກຈະເປັນບັນຫາຂອງການປົນເປື້ອນຂອງຊິບຫຼືຄວາມກົດດັນ.