جامد بجلي جي پيداوار جو ميڪانيزم

عام طور تي، جامد بجلي پيدا ٿئي ٿي رگڙ يا شامل ٿيڻ جي ڪري.

فريڪشنل جامد بجلي ٻن شين جي وچ ۾ رابطي، رگڻ، يا علحدگيء دوران پيدا ٿيندڙ برقي چارجز جي حرڪت سان پيدا ٿئي ٿي. ڪنڊڪٽرن جي وچ ۾ رگڙ جي ڪري ڇڏيل جامد بجلي عام طور تي نسبتا ڪمزور هوندي آهي، ڇاڪاڻ ته موصل جي مضبوط چالکائي جي ڪري. رگڙ ذريعي پيدا ٿيندڙ آئن جلدي گڏ ٿي ويندا ۽ رگڙ جي عمل جي دوران ۽ ان جي آخر ۾ غير جانبدار ٿي ويندا. انسولٽر جي رگڻ کان پوء، هڪ اعلي برقي وولٽيج پيدا ٿي سگهي ٿو، پر چارج جي مقدار تمام ننڍڙو آهي. اهو انسولٽر جي جسماني ساخت طرفان طئي ڪيو ويندو آهي. انسوليٽر جي ماليڪيولر ڍانچي ۾، اليڪٽرانن لاءِ ايٽمي نيوڪلئس جي پابند ٿيڻ کان آزاديءَ سان حرڪت ڪرڻ مشڪل آهي، ان ڪري رگڙ جي نتيجي ۾ صرف ٿوري مقدار ۾ ماليڪيولر يا ايٽمي آئنائيزيشن ٿئي ٿي.

Inductive static electric هڪ برقي ميدان آهي جيڪو ڪنهن شئي ۾ اليڪٽرانن جي حرڪت سان ٺهندو آهي هڪ برقي مقناطيسي فيلڊ جي عمل هيٺ جڏهن اعتراض برقي ميدان ۾ هوندو آهي. Inductive جامد بجلي عام طور تي صرف conductors تي پيدا ڪري سگهجي ٿو. انسوليٽر تي فضائي برقي مقناطيسي شعبن جو اثر نظر انداز ڪري سگھجي ٿو.

Electrostatic خارج ٿيڻ واري ميڪانيزم

اهو ڪهڙو سبب آهي جو 220V مينز جي بجلي ماڻهن کي ماري سگهي ٿي، پر هزارين وولٽ ماڻهن کي ماري نٿا سگهن؟ ڪئپسيٽر جي وچ ۾ وولٽيج هيٺ ڏنل فارمولا سان ملن ٿا: U=Q/C. هن فارمولا جي مطابق، جڏهن گنجائش ننڍو آهي ۽ چارج جو مقدار ننڍڙو آهي، هڪ اعلي وولٽيج پيدا ڪيو ويندو. ”عام طور تي، اسان جي چوڌاري اسان جي جسمن ۽ شين جي گنجائش تمام ننڍي آهي. جڏهن هڪ برقي چارج پيدا ٿئي ٿي، برقي چارج جي هڪ ننڍڙي مقدار پڻ هڪ اعلي وولٽيج پيدا ڪري سگهي ٿي. اليڪٽرڪ چارج جي ننڍي مقدار جي ڪري، جڏهن ڊسچارج ٿئي ٿي، پيدا ٿيل موجوده تمام ننڍڙو آهي، ۽ وقت تمام ننڍو آهي. وولٹیج برقرار نه ٿو رکي سگھجي، ۽ موجوده ڦوٽو انتهائي مختصر وقت ۾. ”ڇاڪاڻ ته انساني جسم ڪو انسوليٽر نه آهي، ان ڪري جامد چارجز سڄي جسم ۾ جمع ٿي ويندا آهن، جڏهن اتي خارج ٿيڻ جو رستو هوندو آهي، گڏ ٿي ويندا آهن. تنهن ڪري، اهو محسوس ٿئي ٿو ته ڪرنٽ وڌيڪ آهي ۽ برقي جھٽڪو جو احساس آهي. جامد بجلي پيدا ٿيڻ کان پوءِ ڪنڊڪٽرن جهڙوڪ انساني جسمن ۽ ڌاتوءَ جي شين ۾، ڊسچارج ڪرنٽ نسبتاً وڏو هوندو.

سٺي موصليت جي خاصيتن سان گڏ مواد لاء، هڪ اهو آهي ته پيدا ٿيل برقي چارج جي مقدار تمام گهٽ آهي، ۽ ٻيو اهو آهي ته پيدا ٿيل برقي چارج کي وهڻ ڏکيو آهي. جيتوڻيڪ وولٽيج وڌيڪ آهي، جڏهن ڪنهن جاءِ تي ڊسچارج جو رستو هوندو آهي، رڳو رابطي واري نقطي تي ۽ ويجھي ننڍڙي رينج ۾ چارج ئي وهي ۽ خارج ٿي سگهي ٿو، جڏهن ته غير رابطي واري نقطي تي چارج خارج نه ٿي سگهي. تنهن ڪري، هزارين وولٽ جي هڪ وولٽيج سان به، خارج ٿيڻ واري توانائي پڻ ناگزير آهي.

برقي اجزاء کي جامد بجلي جا خطرا

جامد بجلي کي نقصانڪار ٿي سگهي ٿوايل اي ڊيs، نه رڳو LED جو منفرد "پيٽنٽ"، پر عام طور تي استعمال ٿيل ڊيوڊس ۽ ٽرانزيسٽرز سلڪون مواد مان ٺهيل آهن. جيتوڻيڪ عمارتن، وڻن ۽ جانورن کي به جامد بجليءَ جي ڪري نقصان پهچائي سگھجي ٿو (برق جامد بجلي جو هڪ روپ آهي، ۽ اسان ان تي هتي غور نه ڪنداسين).

تنهن ڪري، ڪيئن جامد بجلي برقي اجزاء کي نقصان پهچائيندو آهي؟ مان تمام گهڻو پري وڃڻ نٿو چاهيان، صرف سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز جي باري ۾ ڳالهائڻ، پر اهو پڻ ڊاءڊس، ٽرانزيسٽرز، ICs، ۽ LEDs تائين محدود آهي.

بجليءَ جي ڪري سيمي ڪنڊڪٽر اجزاء کي نقصان پهچڻ ۾ آخرڪار ڪرنٽ شامل آهي. برقي موجوده جي عمل جي تحت، ڊوائيس گرميء جي ڪري خراب ٿي وئي آهي. جيڪڏهن موجوده آهي، اتي هڪ وولٹیج هجڻ گهرجي. بهرحال، سيمي ڪنڊڪٽر ڊاءِڊس وٽ PN جنڪشن آهن، جن وٽ وولٽيج جي حد آهي، جيڪا موجوده کي اڳتي ۽ پوئتي ٻنهي طرفن ۾ روڪي ٿي. اڳتي وڌڻ واري امڪاني رڪاوٽ گهٽ آهي، جڏهن ته ريورس امڪاني رڪاوٽ تمام گهڻي آهي. هڪ سرڪٽ ۾، جتي مزاحمت اعلي آهي، وولٹیج مرڪوز آهي. پر LEDs لاءِ، جڏهن وولٽيج کي LED اڳيان لاڳو ڪيو ويندو آهي، جڏهن ٻاهرين وولٽيج ڊيوڊ جي حد جي وولٽيج کان گهٽ هوندي آهي (مادي بينڊ گيپ جي چوٽي جي مطابق)، اتي ڪو به فارورڊ ڪرنٽ نه هوندو آهي، ۽ وولٽيج سڀني تي لاڳو ڪيو ويندو آهي. PN جنڪشن. جڏهن وولٽيج کي LED تي ريورس ۾ لاڳو ڪيو ويندو آهي، جڏهن ٻاهرين وولٹیج LED جي ريورس بريڪ ڊائون وولٽيج کان گهٽ هوندي آهي، وولٽيج پڻ PN جنڪشن تي مڪمل طور تي لاڳو ڪيو ويندو آهي. هن وقت، ايل اي ڊي جي ناقص سولڊر جوائنٽ، بریکٹ، پي ايريا، يا اين ايريا ۾ ڪو وولٽيج ڊراپ ناهي! ڇاڪاڻ ته ڪو به موجوده نه آهي. PN جنڪشن کي ٽوڙڻ کان پوء، خارجي وولٹیج سرڪٽ تي سڀني مزاحمتن طرفان حصيداري ڪئي وئي آهي. جتي مزاحمت وڌيڪ آهي، حصو طرفان پيدا ٿيندڙ وولٹیج وڌيڪ آهي. جيتري قدر LEDs جو تعلق آهي، اهو قدرتي آهي ته PN جنڪشن گهڻو ڪري وولٽيج کڻندو آهي. PN جنڪشن تي پيدا ٿيندڙ حرارتي طاقت ان جي وچ ۾ وولٽيج ڊراپ آهي جيڪو موجوده قدر سان ضرب ڪيو ويو آهي. جيڪڏهن موجوده قدر محدود نه آهي، گهڻو گرمي PN جنڪشن کي ساڙي ڇڏيندو، جيڪو ان جي ڪم کي وڃائي ڇڏيندو ۽ ان ۾ داخل ٿيندو.

ICs نسبتاً جامد بجلي کان ڇو ڊڄندا آهن؟ ڇاڪاڻ ته هڪ IC ۾ هر جزو جو علائقو تمام ننڍڙو آهي، هر جزو جي پاراسائيڪ ظرفيت پڻ تمام ننڍڙو آهي (اڪثر ڪري سرڪٽ جي فنڪشن کي تمام ننڍڙو پارسيٽڪ ڪيپيسيٽينس جي ضرورت هوندي آهي). تنهن ڪري، electrostatic چارج جي هڪ ننڍڙي رقم هڪ اعلي electrostatic وولٹیج پيدا ڪندو، ۽ هر جزو جي طاقت رواداري عام طور تي تمام ننڍو آهي، تنهن ڪري electrostatic discharge آساني سان IC کي نقصان پهچائي سگهي ٿو. بهرحال، عام ڌار ڌار جزا، جهڙوڪ عام ننڍا پاور ڊاءِڊس ۽ ننڍا پاور ٽرانسسٽر، جامد بجليءَ کان تمام گهڻو خوفزده نه هوندا آهن، ڇاڪاڻ ته انهن جي چپ جي ايراضي نسبتاً وڏي هوندي آهي ۽ انهن جي پارسيٽڪ ظرفيت نسبتاً وڏي هوندي آهي، ۽ ان تي تيز وولٽيجز کي گڏ ڪرڻ آسان نه هوندو آهي. انهن کي عام جامد سيٽنگن ۾. گھٽ پاور MOS ٽرانزسٽرز انهن جي پتلي گيٽ آڪسائيڊ پرت ۽ نن parasitic capacitance جي ڪري electrostatic نقصان جو شڪار آهن. اهي عام طور تي ٽي اليڪٽرروڊس کي پيڪنگ ڪرڻ کان پوءِ شارٽ سرڪٽ ڪرڻ کان پوءِ ڪارخاني کي ڇڏي ڏين ٿا. استعمال ۾، اڪثر ڪري ويلڊنگ مڪمل ٿيڻ کان پوء مختصر رستي کي هٽائڻ جي ضرورت آهي. اعلي طاقت MOS ٽرانسسٽرز جي وڏي چپ واري علائقي جي ڪري، عام جامد بجلي انهن کي نقصان نه پهچائيندو. تنهن ڪري توهان ڏسندا ته پاور MOS ٽرانسسٽرز جا ٽي اليڪٽروڊ شارٽ سرڪٽس کان محفوظ نه آهن (ابتدائي ٺاهيندڙن اڃا تائين ڪارخاني ڇڏڻ کان اڳ انهن کي شارٽ سرڪٽ ڪيو).

هڪ LED اصل ۾ هڪ ڊيوڊ آهي، ۽ ان جو علائقو IC اندر هر جزو جي نسبت تمام وڏو آهي. تنهن ڪري، LEDs جي parasitic capacitance نسبتا وڏي آهي. تنهن ڪري، عام حالتن ۾ جامد بجلي LEDs کي نقصان نه ٿو ڪري سگهي.

عام حالتن ۾ Electrostatic بجلي، خاص طور تي انسولين تي، هڪ اعلي وولٽيج ٿي سگهي ٿو، پر خارج ٿيڻ جي چارج جي مقدار تمام ننڍڙو آهي، ۽ خارج ٿيڻ جي مدت جو مدو تمام ننڍو آهي. موصل تي لڳل اليڪٽرروسٽيٽڪ چارج جو وولٽيج تمام گھڻو نه ٿي سگھي ٿو، پر ڊسچارج ڪرنٽ وڏي ۽ اڪثر لڳاتار ٿي سگھي ٿو. اهو اليڪٽرانڪ اجزاء لاء تمام گهڻو نقصانڪار آهي.

جامد بجلي کي نقصان ڇو آهيLED چپساڪثر نه ٿيندو آهي

اچو ته هڪ تجرباتي رجحان سان شروع ڪريون. هڪ ڌاتو لوهه جي پليٽ 500V جامد بجلي کڻندو آهي. ايل اي ڊي کي دھات جي پليٽ تي رکو (هيٺ ڏنل مسئلن کان بچڻ لاءِ پليٽ فارم تي ڌيان ڏيو). ڇا توهان سوچيو ته ايل اي ڊي خراب ٿي ويندي؟ هتي، ڪنهن LED کي نقصان پهچائڻ لاءِ، ان کي عام طور تي ان جي بريڪ ڊائون وولٽيج کان وڌيڪ وولٽيج سان لاڳو ڪيو وڃي، جنهن جو مطلب آهي ته LED جا ٻئي اليڪٽروڊ هڪ ئي وقت ڌاتوءَ جي پليٽ سان رابطو ڪن ۽ هڪ وولٽيج بريڪ ڊائون وولٽيج کان وڌيڪ هجي. جيئن ته لوهه جي پليٽ هڪ سٺو ڪنڊڪٽر آهي، ان ڪري ان جي چوڌاري مبني وولٽيج برابر آهي، ۽ جنهن کي 500V وولٽيج سڏيو وڃي ٿو اهو زمين سان لاڳاپو رکي ٿو. تنهن ڪري، LED جي ٻن اليڪٽرروڊس جي وچ ۾ ڪو وولٹیج ناهي، ۽ قدرتي طور تي ڪو به نقصان نه ٿيندو. جيستائين توهان لوهه جي پليٽ سان LED جي هڪ اليڪٽرروڊ سان رابطو نه ڪريو، ۽ ٻئي اليڪٽرروڊ کي ڪنڊڪٽر (دستانن کان بغير هٿ يا تار) کي زمين يا ٻين ڪنڊڪٽرن سان ڳنڍيو.

مٿيون تجرباتي رجحان اسان کي ياد ڏياري ٿو ته جڏهن هڪ ايل اي ڊي هڪ اليڪٽرروسٽيٽڪ فيلڊ ۾ آهي، هڪ اليڪٽرروڊ کي لازمي طور تي برقياتي جسم سان رابطو ڪرڻ گهرجي، ۽ ٻئي اليڪٽرروڊ کي لازمي طور تي زمين يا ٻين ڪنڊڪٽرن سان رابطو ڪرڻ گهرجي ان کان اڳ جو اهو خراب ٿي سگهي. اصل پيداوار ۽ ايپليڪيشن ۾، LEDs جي ننڍڙي سائيز سان، گهٽ ۾ گهٽ هڪ موقعو آهي ته اهڙيون شيون ٿينديون، خاص طور تي بيچ ۾. حادثاتي واقعا ممڪن آهن. مثال طور، هڪ LED هڪ electrostatic جسم تي آهي، ۽ هڪ اليڪٽرروڊ electrostatic جسم سان رابطو ڪري ٿو، جڏهن ته ٻيو اليڪٽرروڊ صرف معطل آهي. هن وقت، ڪو ماڻهو معطل ٿيل اليڪٽرروڊ کي ڇڪي ٿو، جيڪو نقصان پهچائي سگھي ٿوLED لائيٽ.

مٿي ڄاڻايل رجحان اسان کي ٻڌائي ٿو ته برقياتي مسئلن کي نظر انداز نٿو ڪري سگهجي. Electrostatic discharge هڪ conductive circuit جي ضرورت آهي، ۽ جيڪڏهن جامد بجلي هجي ته ڪو به نقصان نه آهي. جڏهن صرف هڪ تمام ننڍڙي مقدار جي رسي ٿئي ٿي، حادثاتي electrostatic نقصان جو مسئلو سمجهي سگهجي ٿو. جيڪڏهن اهو وڏي مقدار ۾ ٿئي ٿي، اهو وڌيڪ امڪان آهي ته چپ جي آلودگي يا دٻاء جو مسئلو.