Domanda:
Come infliggere danni ESD su una tavola?
bos
2019-10-17 16:45:04 UTC
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Ho un prodotto maturo (progettato da me) su un PCB.Per la scienza, vorrei indurre danni da scariche elettrostatiche (ESD) alla scheda in modo da poter vedere come si comporta in seguito.Questo test sarebbe puramente accademico.

Un'idea che mi viene in mente è applicare l'effetto triboelettrico utilizzando un aspirapolvere.Sembra un'idea plausibile, dal momento che alcuni utenti usano davvero un aspirapolvere per pulire la loro tavola.Quali sono gli altri metodi "normali Joe" (ad esempio: avvolgere la tavola nella plastica) per infliggere danni ESD?

Quali sono alcuni metodi esagerati per infliggere danni?(Come usare un raygun o qualcos'altro di metodo stupido)

Alcune altre fonti di alta tensione includono bobine di Tesla in miniatura, generatori Van De Graff, generatori Marx, trasformatore per insegne al neon con moltiplicatori di uscita Cockroft-Walton (avvertimento: pericoloso), ecc.
Potresti anche uccidere te stesso e il dispositivo con una scala Jacobs .. Le possibilità sono infinite.
3 parole: scacciamosche elettrico.
So che hai detto esagerato, ma che tipo di dispositivi ci sono sulla lavagna?IIRC dalla mia formazione, possono verificarsi danni da ESD su alcuni dispositivi a tensioni fino a 20 V, che non è un arco visibile.
Mi chiedo che tipo di risultato si possa interpretare con un numero campione di "uno" zapped board.Quando testiamo prodotti con un dispositivo ESD coerente calibrato, i danni possono variare da "niente", "qualche registro danneggiato", "alcuni componenti fritti", a "l'intero circuito guasto" e tutto il resto.Avresti bisogno di molto più campione per estrarre risultati significativi.Nel tuo caso, se usi molti campioni ma la tua scarica ESD non è coerente, renderà anche i risultati non interpretabili.
@Hoki Sono d'accordo con il tuo sentimento.Non credo che l'OP sarà in grado di fare alcuna dichiarazione significativa sui risultati di un esperimento come questo ... non significa niente.
Imballarlo in noccioline di polistirolo e spedirlo a un cliente?
Se vuoi farlo in orario aziendale, ci sono test standardizzati che fanno esattamente questo.Di solito vai a 4kV, ma niente ti impedisce di andare più in alto.Naturalmente, ci sono attrezzature prefabbricate per eseguire questi test.
Otto risposte:
Sorenp
2019-10-17 16:47:23 UTC
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Il mio metodo preferito è il mio ghetto ESD-gun (un accendino elettronico economico) ala - Accendino a collo lungo Spaccalo, spella i fili e fai zapping :) Dovrebbe produrre qualche chilo volt.

Un consiglio veloce, non tenere in mano il circuito stampato quando lo stai facendo saltare, o ti darai uno shock.https://youtu.be/RtlYi1yLTVQ?t=48
Come bonus puoi attaccare un anello di filo a un lato del "ghetto-gun" e colpire l'altra estremità del loop, per indurre anche una brutta quantità di EMI
@Ferrybig Sapevo che era electroBOOM anche prima di aprire il collegamento.Quel ragazzo è fantastico.
@Ferrybig inoltre, scarica sempre una scheda carica prima di toccarla
Clip YouTube @Ferrybig -> eccellente!
DKNguyen
2019-10-17 18:53:34 UTC
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Lo scotch che si stava staccando era in fase di indagine per i defibrillatori.Apparentemente producono anche raggi X quando vengono pelati sotto vuoto.

Interessante.Darò uno sguardo a questo.
@bos Potrei essermi sbagliato.Potrebbero essere stati solo raggi X, non defibrillatori.Non riesco a trovare nulla su quest'ultimo.Lo scotch genera comunque molta elettricità statica.
Sviluppavo il mio film.La pellicola da 35 mm è stata fissata alla bobina e la rimozione del nastro avrebbe generato elettricità statica sufficiente per cui era normale vedere un'immagine del nastro sulla "coda" della pellicola dopo che è stata sviluppata.
manassehkatz-Moving 2 Codidact
2019-10-18 03:07:19 UTC
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Dry room + carpeting

Trova una stanza in cui cammini sul tappeto, tocca la maniglia di una porta e fai un piccolo zap .Porta la tua tavola in quella stanza e ripeti usando la lavagna invece della maniglia.

Vivo a Houston.Cos'è una stanza asciutta?
Spehro Pefhany
2019-10-18 03:51:22 UTC
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Se si dispone di una vecchia TV CRT o di un monitor che raccoglie polvere, in genere è disponibile una seconda alimentazione dell'anodo di 15-30 kVDC. Potenzialmente letale, quindi assicurati di leggere le precauzioni appropriate.

I trasformatori di accensione a olio vecchio stile (non elettronici) producono circa 10 kV CA a 10-30 mA e sono similmente potenzialmente letali. Forniscono energia sufficiente per costruire una scala di Jacob (l'arco deve essere di intensità sufficiente per riscaldare l'aria abbastanza da spingerla verso l'alto affinché la scala funzioni).

Una vecchia fotocamera usa e getta (se riesci ancora a trovarne una) ha in genere un circuito flash elettronico che genera poche centinaia di volt e un condensatore di memorizzazione che può fornire forse 5J per una piccola (120uF caricata a 300V), da 1,5 Batteria V.


Quanto sopra va ben oltre ciò che ti aspetteresti da una scarica statica , in termini di energia, forse anche di corrente e tensione di picco. Se vuoi fare studi scientifici sull'ESD, dovresti usare un circuito di prova ESD standard (alcuni resistori e un condensatore ad alta tensione di qualcosa come 100pF). Avrai anche bisogno di un'alimentazione CC ad alta tensione per caricare il condensatore, solitamente a qualche kV.

@DmitryGrigoryev Sì, stavo solo aggiungendo del testo sulle differenze.Suppongo che i metodi più estremi potrebbero essere adatti per i test di protezione dai fulmini, il tipo con tubi a scarica di gas e spinterometri come con i dispositivi di telecomunicazione.
hmijail mourns resignees
2019-10-18 08:31:12 UTC
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Uno zapping mirato con una "pistola" come menzionato da Sorenp è utile se vuoi testare qualcosa in particolare, come un pulsante che verrà toccato da un utente potenzialmente carico.

Ma se vuoi qualcosa di più casuale / generale, la tua tipica sedia da ufficio è un ottimo generatore di ESD e EMI, grazie all'interazione tra tessuti e schiuma, oltre a un buon isolamento da terra grazie alle ruote di plastica, più un ambiente tipicamente secco.In effetti, una buona percentuale di sedie continua a scattare e rompersi per un po 'dopo che il soggetto se ne è andato: ascolta!

Quindi: se sei "fortunato" ad avere una sedia del genere, siediti, mescola un po ', alzati e tocca il circuito;oppure posizionalo sulla sedia mentre sei connesso.

Maggiori dettagli su http://www.emcesd.com/pdf/uesd99-w.pdf

hexagod
2019-10-18 20:06:46 UTC
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Non ti sei mai tolto un maglione in una stanza asciutta, allora?Penso che questo sia un modo abbastanza semplice per generare cariche statiche senza muoversi molto.Inoltre puoi semplicemente strofinare la lana sul cotone, ma il metodo del maglione sembra piuttosto provato e vero.

Ariser - reinstate Monica
2019-10-20 17:00:57 UTC
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Avendo avuto molti problemi con i danni causati da ESD ai circuiti, vorrei aggiungere i miei 2 centesimi.

Ci sono molti metodi descritti in altre risposte che funzioneranno sicuramente per generare scariche che possono danneggiare l'elettronica. Ma cosa vuoi sapere esattamente?

Se non puoi misurare o riprodurre l'evento dannoso con una certa esattezza, il guadagno di conoscenza sarà limitato.

Il danno dipende da molte variabili:

  • Tensione
  • Addebito
  • Resistenza in serie nel circuito di scarica
  • Comportamento del circuito circostante
  • Possibile pre-danneggiamento dei componenti dovuto ad altri eventi ESD o sollecitazioni differenti

Inoltre è molto difficile scoprire se hai inflitto danni con successo. I MOSFET singoli possono mostrare un cambiamento significativo della resistenza del gate su un singolo evento ESD. Ma dispositivi poco più complessi sono molto difficili da analizzare e possono nascondere un danno iniziale fino a quando non vengono completamente rotti da altri eventi o da altri conseguenti deterioramenti.

Quello che voglio esprimere è:

  • Prima di armeggiare e cercare di danneggiare la tua tavola, definisci chiaramente cosa vuoi scoprire esattamente
  • Progetta il tuo esperimento in modo da poterlo ripetere. Per esempio. misurando la tua sorgente ESD, o persino sondando la capacità di danno con un set di MOSFET identici (non così costosi)
  • Assicurati che il tuo dispositivo non sia stato danneggiato in anticipo (può essere molto molto difficile)
  • Assicurati di disporre di mezzi affidabili per rilevare un danno

Se non prendi queste misure, il risultato del tuo esperimento sarà perlopiù inutile ai miei occhi o la logica potrebbe essere ridotta a "ehi, hanno sempre parlato di questo cosiddetto danno ESD. Ho torturato la mia tavola e io penso che forse esiste qualcosa come il danno ESD. Forse, probabilmente, eeeh, forse. "

J...
2019-10-20 18:09:31 UTC
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Non ha senso fare ciò che proponi. Se desideri eseguire test ESD sui tuoi dispositivi, ciò di cui hai veramente bisogno è un simulatore ESD calibrato. Con una sorgente calibrata puoi testare il tuo dispositivo in tutti i punti di prova rilevanti fino ai limiti di tolleranza ESD per cui hai progettato. Se hai progettato bene, dovresti essere in grado di completare i tuoi test senza danneggiare la tua scheda. Questo passaggio verifica che il tuo progetto sia corretto e che tu abbia raggiunto le prestazioni che desideri.

Con un dispositivo calibrato puoi anche testare fino alla distruzione se sei curioso di sapere quali sono i limiti assoluti del tuo dispositivo. In questo caso, come per i test di verifica, completi il ​​test con una risposta quantificata alla tua domanda.

Se ti limiti a zappare la tua tavola con quello che hai in giro, potresti fallire o meno in un modo che potresti o meno notare. Se lo fa o no, in ogni caso, non avrai idea di quale entità di scarica abbia causato il danno e non imparerai nulla. Non ha senso danneggiare ciecamente l'attrezzatura a meno che la tua intenzione non sia semplicemente quella di soddisfare un desiderio del secondo anno di distruggere le cose, nel qual caso questa domanda non riguarda affatto l'ingegneria elettrica e non appartiene a questo sito.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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