三洋洗衣機故障碼e9 10

前沿拓展：

被靜電打到痛嗎?

你肯定說:廢話! 心理陰影面積大得很!!

每個人都不希望被靜電打到

那電子設備呢?

喔!!

這件事情稱為ESD

而這件事情是可大可小的!

為甚么我們要來寫這一篇呢?

靜電在演出事故上的問題是頻繁發生的

從來沒有人談到靜電對于設備穩定性問題

大家都對于靜電了解太少了!

線纜在流動演出使用上經常收放

布放演出中拖動回收的摩擦,

都導致了靜電的累積!

甚至空氣掠過電纜的運動或

電纜本身的運動也會引起摩擦電荷的積累。

加以環境當中人員的移動都讓靜電環境趨于復雜!

密蘇里大學羅拉分校電磁兼容實驗室Todd Hubing說：

“當你一直走過地板時，你會變得充滿電子。

你最終得到的電壓可能高達20,000到25,000伏特。”

而電纜外皮跟外界磨擦會有多大的問題呢?

請注意!!摩擦帶電是相對的

我們可以透過查看「帶電序列」來了解

1.什么材質容易帶正電/負電。

2.所列出的材質之間，彼此排列的距離越遠，就會產生越強的靜電。

圖片來自于三洋紡織簡報

您注意看左邊的PVC是最常用的電線外皮 ,

而右邊的人手.空氣 卻是極端!

你說電線在這樣的環境下能不會有靜電嗎?

數字設備=低壓

請注意現在電子設備的電壓低得很

看看 intel core i7 的電壓只有 “1V”

再看看國際電工委員會關于靜電放電（ESD）的免疫標準

是IEC 6100042

他規范了下列的各種等級

看到了嗎?隨便都是KV等級的電壓

你說這些計算器的小身板怎能扛得住這么大的電壓呢?

那就得靠相應的保護手段來幫忙了!

靜電發生在哪邊?

如何防范?

這將是各位未來在工作上使用數字設備

是否能順利運行的一個重要關鍵

靜電對于設備的損壞?

為了讓各位更有感的把整篇看完

我們要先讓各位看看靜電的破壞力

圖中的芯片是TPA3100D2。

這是一款德州儀器公司生產的D類音頻放大器。

爆炸發生在靠近針腳3242的拐角附近。針腳3233,3435,3637,3940以及4142捆綁在一起，是這個IC一個通道的電源和輸出針腳。它們在內部是相同的引腳。

放大器數據表說明該蕊片它具有短路保護功能，因此有兩種可能導致這種故障。

1. 電源電壓范圍超出或反向偏置；

2. 放大器連接到高電感或容性負載。

IC制造商將此類損壞稱為“EOS / ESD”損壞 超載electricaloverstress /靜電放電。

這種損壞的真正機制是熱量 – 封裝下的東西非常熱，以至于電路很快的加熱，膨脹和爆炸。

這可能是由于許多因素造成的，但通常意味著封裝下的硅遭受了一些損壞（電或熱），成為不可熔的熱源并且變成了炸開如果零件在安裝后幾小時后爆炸，則可能是由于與工藝相關的潛在損壞（由于回流焊接導致的熱沖擊，處理過程中的ESD，拾取和放置時的機械損壞等）。

圖片與解析來自于

https://electronics.stackexchange.com/questions/32794/whatsthedamageincurredbythechiponthisphoto

類似的ESD 事故多了去只是我們沒在電子制造業見得少了!

像這一片電路板就是被ESD所擊穿

另外各廠家也有針對通訊接口提供保護IC

如下圖就是一個USB的應用范例

但是這些保護還是需要用戶在實際應用上做出相應的配合才能達到效果

因此我們需要來”腦補一下靜電”

靜電是電荷在物質系統中的不平衡分布產生的現象。

用毛皮摩擦琥珀、絲綢摩擦玻璃棒等方法均能使物體帶電。

物體帶電后，電荷會保持在物體上，除非被其他物體移走，所以稱之為“靜電”。

靜電與常態電流不同，后者是電荷在導體中的定向移動產生的電學現象。

靜電帶電物體往往具有吸引輕小物體（比如紙屑）的性質。

!!請注意!!

常態認知的”非良導體””絕緣體”

都會帶有靜電!!

這使得以往用于導體的處置手段

通常不足以應付靜電問題!!

非導體的靜電產生案例:

摩擦帶電

剝離帶電

相互接觸的兩個物體分離（剝離）時產生靜電的現象稱為剝離帶電。

非良導體也能有靜電? 也能嚴重致災?

美金100元那位科學前輩告訴我們的事

美金100元是誰呢?

他是班杰明富蘭克林（Benjamin Franklin）

也就是科普故事當中那位下雨天放風箏的前輩

風箏是不是他放的呢?

不知道,但是他在報告中提到了這件事

據了解他是利用濕的棉線

將風箏上引入的電接入到&34;萊頓瓶&34;

這是一個原始形式的”電容器”

藉此證實了云層中帶有電能量

閃電是一種極端的放能形式

并且發明了避雷針

請注意:其實云是&34;水體&34;的一種表現

水在一定程度上是不良導體

但是由于大量的摩擦能量的累積還是能夠產生大量的電荷

一旦放電利用避雷針是可以將其引入地面

當然也可以是倒霉的某棵樹木

那靜電怎么發生的?

不管導體或非導體常態未接觸其他物質前屬于穩定狀態

帶有平衡的電荷1個正電、1個負電

圖片說明穩態時正負電平衡

圖片來自于KEYENCE基恩斯網站

圖片說明兩者間因為接觸表面電子轉移從而帶電

圖片來自于KEYENCE基恩斯網站

與其他物質碰觸后發生電子轉移 左邊帶正電右邊帶負電

此失去平衡的狀態就稱作「靜電」。

靜電有帶正電的「正靜電」與帶負電的「負靜電」。

帶有「靜電」的物體將呈現電荷平衡不佳的狀態，

而電荷平衡不佳的物體會趨向于恢復原本平衡的狀態。

如何平衡放電

帶正電的物體與帶負電的物體如果相互靠近,帶負電一方的負電會想回到帶正電的那一方。

這是為了想要取得平衡所致。

一旦兩者極度接近時，負電會回到帶正電的一端。稱為「放電」。

在「物體」與「物體」之間將會有電流流動。

圖片說明帶靜電的兩者在接觸瞬間做出電荷釋放

圖片來自于KEYENCE基恩斯網站

一個常見的例子:

電梯按鈕帶有負電，相反的，這時候的自己帶有正電（人體具備容易帶正電的特性）。若在此狀態下按了電梯的按鈕，負電將會流向自己的手，引發電中和的現象,這是因為靜電而引起的放電。在觸電（身體碰觸到電）的狀態下，人類會感覺到疼痛。

放電可大可小

依照累積的電量不同而產生一定的風險

冬季手和金屬之間的火花、雷雨天氣的閃電等現象都屬于放電。

圖片來自于www.ics.ee.nctu.edu.tw

蓄積的能量與交換速度取決于:

而人體通常可以等量為一個100~398Pf，電壓4000到35000伏特的電容器，當人們觸摸物體時，這些能量將在不到1毫秒的時間內釋放出來。

雖然釋放的能量很小（大約為0.001焦耳的數量級），但仍能對敏感的儀器造成損害。

更大的物體量能儲存更多的能量，甚至能對人體造成直接危害，或者產生足以點燃可燃氣體或粉塵的電火花。

極端環境的靜電累積特例:

圖片來自于網絡

靜電的消除和預防這是你最想知道的!

>>>請注意先區分物體是導體還是不良導體兩者的主要手段會有不同<<<

對于非導體施以導體對策將非常不容易產生效果!!

導體的處置:

假設一個導體有帶電，若直接放置不理，它就會維持帶電的狀態。然而藉由對導體做「某件事」，即可瞬間讓它恢復原本沒有靜電的狀態。「某件事」指的就是「接地」。接地的意思就是將導體與大地（地球）連接，地球是一個「非常大且電氣穩定的導體」。若將其他導體與地球連接，就會形成一個電氣的通道。

例如若對帶正電的物體進行接地，地球就會透過接地線對該物體提供負電。另外，若對帶負電的物體進行接地，那么累積在物體上的負電將會透過接地線跑向地球。藉由將物體接地，就可以讓物體變得沒有靜電，進入電氣穩定的狀態。

圖片說明接地進行電荷釋放

A：帶負電的導體 B：接地后電會流動 C：靜電消失

圖片來自于KEYENCE基恩斯網站

法拉第籠

是一種很常見的金屬屏蔽方式

透過在設備外部建立一個外殼從而使整個外殼等電位而不至于進入到設備內部

這通常被應用在飛機空中的防雷對策上

2019年4月21日 CX360 遭受雷擊

圖片來自于網絡

而飛機在空中與大量空氣摩擦將會產生靜電則透過static dischargewicks靜電釋放條做釋放

但是一旦飛機降落到地面 還是需要透過機坪上的接地線來做更加安全的釋放

講到這邊….

各位的電子設備您應該不是在空中吧?

演出中手總會離開與再次接觸調音臺與電子設備,要減少靜電放電狀況

您是否應當要做好保護接地以便將表面的靜電傳導至大地呢?

非導體/絕緣體處置

若是絕緣體產生靜電，其過程將與導體產生靜電時不同。由于絕緣體不容易導電，因此即使進行接地，仍無法有效地使累積的靜電流向大地。

您可以采取下列手段:

1. 為環境配置一個濕度計，若濕度低于40% 將是靜電好發的狀態

2. 改善濕度使用空氣加濕器，可以增強空氣的導電性，有利于物體上的靜電經過空氣被導走。使用離子發生器也能達到相同的效果。

3. 對靜電放電敏感的物體可以使用抗靜電劑，使它們的表面變得容易導電，從而防止靜電積累。

4. 對于紡織物使用柔軟劑通常添加有抗靜電劑

5. 半導體設備對靜電很敏感，這些電路組件通常需要用防靜電包裝（例如由金屬網制成）來進行保護。

防靜電包裝

圖片來自于網絡

6. 在對含有敏感組件的電路進行操作時，人們需要穿戴防靜電裝置。

例如靜電手環地毯防靜電服裝

圖片來自于網絡

圖片來自于網絡

7. 安裝靜電防治地毯 但是必須在一定面積條件下進行接地

圖片來自於kb.staticworx.com/

結束語:

“保護接地” 除了保證用電安全之外

也能成為靜電的排放路徑

而地毯摩擦話筒線/手拉手線這件事

大家別太刻意線纜找方案!!

因為這是非良導體,最好的解決對策是適度的加濕空間環境

在工程里面適當的安排加濕器

將有助于大量靜電問題的整體解決!!

是一個較佳的解決方案!!

彩蛋

在撰寫過程中發現有一個問題跟靜電很相似目前也造成行業問題

稱為 CDE cable discharge event

這邊先做一些提示:

雙絞線電纜的行為和特性對于理解CDE至關重要。

雙絞線電纜的結構類似于電容器，可以存儲電荷。

物理上，電纜的導體可以視為是一個板，接地作為另一個板，

電纜的絕緣作為電介質;因此電容器形成。

顯然，許多變量會影響該電容器的特性。

研究證明，在未端未接負載次的雙絞線電纜上可累積數百伏的電荷。

完全放電的電纜可在一小時內產生一半的潛在電荷。

一旦被充電，高級電纜可以保留大部分電量超過24小時。

較長的電纜具有存儲更多電量的能力，因此對于電纜長度大于60 m的系統，

應采取額外的CDE預防措施。

而為了防止CDE事件的發生。在IEEE 802.3標準要求絕緣電壓為2,250伏直流和1,500伏交流，以防止可能因高電壓產生的CDE而造成的連接器故障。

但是我們是否能得知該使用網線的設備是否符合呢?

事實上有更多的協議是非標準的協議只用網線不用以太網協議

但是這種60 m<使用長度摩擦的布放大量空氣摩擦使用環境就是我們的演出環境!!

長距離布放

布放摩擦

單端先行連接<<<<<是不是都命中了呢?

CDE目前還被歸類在ESD 類別當中,

文獻指出:電纜的電荷保持／放電與電纜設計、電纜材料、濕度和安裝實踐都有相關。

電纜對地的電容決定了電纜能承受(蓄積)多少電荷。

一旦電纜充電，其對地電容和相對濕度通常決定了電荷消散的速度。

因此在工作環境中保持濕潤將有助于降低上述ESD 與 CDE 事件的發生

數據與圖片來源:

https://www.edntaiwan.com/news/article/20181029NT01haircurlingtearinducingelectrostaticdischargeesd

http://www.sohu.com/a/212609449_783247

https://www.keyence.com.tw/ss/products/static/staticelectricity/index.jsp

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9D%99%E7%94%B5

www.protectiveindustrialpolymers.com

拓展知識：