電子設備的靜電放電的原理和危害

　　這篇機電工程師論文發(fā)表了電子設備的靜電放電的原理和危害，電子設備的技術(shù)改善讓廣播電視機房中的電子設備數(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靜電放電的技術(shù)措施。
 

　　【關(guān)鍵詞】機電工程師論文,廣播電視,機房電子設備,靜電放電防護

　　引言

　　在新技術(shù)革命的浪潮中，引發(fā)了各行各業(yè)的設備更新與升級，在廣泛應用各種電子設備的同時也提高了對設備工作環(huán)境的要求。電子設備中應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，容易被電磁脈沖干擾，從而損害設備，降低其使用性能。所以，在安裝和使用電子設備時，要加強對靜電放電的防護工作，采取措施防止其危害電子設備，進而影響廣播電視的正常運行。

　　1靜電放電的原理及危害

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

　�、凫o電極易吸附油污、灰塵等，進而形成塵埃層，減弱顯示器、電視熒屏的圖像亮度與清晰度;

　�、谠谖�附灰塵后，靜電會導致金屬外殼屏蔽功能和散熱功能出現(xiàn)降低，弱化設備原本性能;

　　③在設備表面一定范圍，靜電可以構(gòu)建較強電場，外殼靜電電壓能到達一千伏以上。靜電電場在強度較高時，會對顯像管電子書掃描軌跡產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)圖像混亂，圖像上有干擾性波紋;

　　④靜電發(fā)電發(fā)生時，導體上會有電壓脈沖，電壓脈沖沿信號連線進入與導體連接的元器件中，時常會有擊穿器件柵級的現(xiàn)象發(fā)生，導致晶體管PN結(jié)單元被燒壞等問題[1]。如果靜電放電較小的情況下，會輕度損傷元器件的內(nèi)部;而如果靜電放電較大的話，則會導致元器件完全無法再正常運行下去;

　　⑤在MHz或GHz范圍中，電弧會形成強磁場，將電視信號的所有工作頻段遮蓋，造成巨大的影響。此外，電弧形成的電磁場還可能輻射耦合在信號線位置。信號線不得不起天線作用，將電磁場進一步引到設備里面，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，電磁波不只能進入離散頻點，也可以進到窄帶電路里面，在各種耦合方式下對設備薄弱點發(fā)揮作用;

　�、揿o電在人體中的能量達到限度時會讓人感覺到電擊、觸電，導致工作人員產(chǎn)生精神負擔，對正常工作造成不利影響。所以，要做好廣播電視機房的靜電放電防護工作，保障各種設備的正常運行。

　　2防護靜電放電的技術(shù)措施

　　2.1做好預防和介質(zhì)隔離

　　為了有效防止靜電產(chǎn)生，廣播電視機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)相對濕度最好保持在30~55%。同時，要有效利用絕緣介質(zhì)將關(guān)鍵的設備電路與外部隔開一定距離，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)鍵設備和外部方面，可以做的工作是：

　�、僭趶V播電視機房的內(nèi)部鋪設上防靜電式地板。地板本身具有較好的導靜電性能，利用導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，保持長期穩(wěn)定的導電性能，并定期通風換氣，不容易積累灰塵;

　�、谠谠O計其機架時，要將設備結(jié)構(gòu)考慮在內(nèi)。在安裝設備內(nèi)部電路時要注意和用戶平時能接觸的部位比如安裝孔、通風口、接縫等，相隔距離至少要20mm;

　　③廣播電視機房中面板上的開關(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]。對于一些不常用的開關(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;

　�、茉谕�風口附近與機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計為圓弧狀，從而減小電子設備和人接觸的面積�？偠�言之，就是盡量阻隔電子設備和外界的接觸，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)過大靜電，引發(fā)過大電流從而對內(nèi)部電路運行造成嚴重影響，而設置的對信號線其起保護作用的屏蔽層、屏蔽罩、機房設備外殼等等，這些屏蔽裝置同時也能對電磁感應形成的干擾做到一定程度的預防，屏蔽在廣播電視機房中是防護工作的范疇內(nèi)。屏蔽工作主要利用屏蔽材料，有效發(fā)揮屏蔽性能，保證機箱在導電過程的高效聯(lián)結(jié)，從而防止被靜電放電干擾到。依據(jù)標準的技術(shù)規(guī)則，假如設備外殼未與地面相接，那么其耐擊穿的電壓應為20kV;如果設備外殼接地，那么其耐擊穿電壓應該至少有1.5kV，與此同時其電路線徑寬度至少要有2.2mm[3]。在發(fā)生靜電放電的短時間內(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逐漸下降，直至變?yōu)榱悖�進而將局部維護設施的作用有效發(fā)揮出來。在發(fā)生靜電放電的最初時間里，也有很大可能出現(xiàn)次靜電放電現(xiàn)象，會對電路產(chǎn)生一定沖擊。為此，單單使用屏蔽方法，還無法徹底防止靜電放電造成的不利影響，還需要通過接地來防護靜電放電。

　　2.3做好接地工作

　　接地工作在廣播電視機房的作用是有效避免靜電放電產(chǎn)生的影響，確保電子設備能夠正常使用，避免對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、物理方法來固定金屬部件結(jié)構(gòu)。廣播電視機房的接地工作通�？梢苑譃楸芾捉拥�、屏蔽接地、系統(tǒng)接地、工作地線、設備接地等。接地工作各個方面的具體技術(shù)要求是：

　�、俳拥仉娮枰�求在合理范圍內(nèi)達到最小，技術(shù)規(guī)范一般要求其接地電阻要比1Ω小;

　�、诠ぷ鞯鼐�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�的接地電阻不能大于4Ω;

　�、芤苿釉O備的接地地阻不能大于1Ω;

　�、輽C房輸出與輸入地線應該分別接地，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：①保證各類開關(guān)的金屬外殼、屏蔽層和設備外殼和接地點連接良好，并且與接地點的距離越近越好;②接地方式采用單點接地，保證未通過靜電電流位置的安全性，如果一些部位可能會通過靜電電流，那么就要利用多點聯(lián)合方式與地面相接;③信號線接入機箱會從共模濾波器通過，共模濾波器接地端與機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，要考慮搭接材料和方式的導電性能，并時常清潔搭接部位。

　　3結(jié)語

　　廣播電視機房電子設備的靜電放電防護工作比較復雜，主要是因為機房分布的電子設備大多有較強精密性。在設計機房時，要依照經(jīng)濟、安全和高質(zhì)量原則，在國家技術(shù)標準要求下進行。在裝置、調(diào)節(jié)電子設備時，要加強對細節(jié)的關(guān)注，充分利用隔離、接地、屏蔽等防護措施，提高廣播電視機房安全性。

　　參考文獻

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

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

　　[3]甘洪濤，鄭學良.廣播電視機房設備的靜電防護和防雷設計[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

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