W poniższym poście omówiono prosty obwód detektora jonów, który może być również wykorzystany do wykrywania wyładowań statycznych generowanych przez obwody wysokiego napięcia. Wyładowania elektrostatyczne mogą być również generowane przez ludzką skórę, jeśli zdarzy się, że pociera się plastikowymi przedmiotami, takimi jak grzebień, meble rexine lub jedwabne zasłony.
Elektryczność statyczna może być niebezpieczna dla układów FET i CMOS
Wiele nowoczesnych gadżetów półprzewodnikowych o wysokiej impedancji może być podatnych na wyładowania elektrostatyczne.
Dotyczy to w szczególności półprzewodników FET i CMOS, które są podatne na uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD).
Aby wyeliminować zniszczenia podczas dotykania, montażu i interakcji z tymi delikatnymi komponentami, większość producentów udostępnia instrukcje dotyczące uziemienia.
Przed zainstalowaniem lub użyciem któregokolwiek z tych wrażliwych systemów i urządzeń można zastosować strategię wyszukiwania i niszczenia (rozładowania), aby skutecznie zlokalizować obszary problemowe lub niebezpieczne regiony, które muszą zostać zneutralizowane.
Do tego rodzaju operacji bezpieczeństwa możemy wykorzystać proponowany układ elektronicznego detektora statycznego lub jonowego.
Innym doskonałym zastosowaniem tego obwodu wskaźnika jonów jest wykrywanie i wskazywanie jonów generowanych przez a obwód jonizatora
Jeśli zbudowałeś obwód generatora jonów ujemnych opublikowany na tej stronie, możesz skutecznie wykorzystać proponowany obwód detektora jonów do wykrywania jonów generowanych przez obwód jonizatora.
Jak wytwarzana jest elektryczność statyczna
Zanim przyjrzymy się naszym obwodom detektora jonów, przyjrzyjmy się szybko właściwościom jonu lub elektryczności statycznej. Jony to atomy, które mają ładunek elektryczny.
Jony naładowane dodatnio są pozbawione elektronów, natomiast jony naładowane ujemnie mają nadmiar elektronów.
Dostarczając elektrony do materiału lub zabierając elektrony z materiału, wytwarzana jest elektryczność statyczna.
Ładunek może wzrosnąć do niezwykle wysokiego potencjału, jeśli materiał jest odpowiednio izolowany, a atmosfera jest bardzo sucha.
Potencjalna różnica między osobą może wzrosnąć o kilka tysięcy woltów, gdy osoba wyprowadza się z mebli lub spaceruje po dywanie. Ta ilość potencjalnej różnicy rozwinięta w człowieku wystarcza do zabicia delikatnej elektroniki opartej na CMOS.
Opis obwodu
Odnosząc się do poniższego rysunku, 3 stopnie detektora tranzystorowego o dużym wzmocnieniu określają względną intensywność tego ładunku statycznego. Jednocześnie obwód identyfikuje również polaryzację ładunku statycznego.
Zasadniczo detektor składa się z dwóch obwodów, z których jeden może wykrywać jony dodatnie, a drugi jony ujemne.
W obwodzie detektora jonów dodatnich zastosowano trzy tranzystory BC547 NPN. Tranzystory te są skonfigurowane w postaci obwodu wzmacniacza DC Darlingtona o wysokiej impedancji wejściowej.
Gdy antena „A” wykryje jon dodatni lub dodatni ładunek statyczny, dioda LED1 wyświetla względną moc wyjściową. Trzy tranzystory BC557 PNP są skonfigurowane do wykrywania ujemnego ładunku wejściowego.
Można je zobaczyć skonfigurowane w drugiej połowie obwodu. Względne wyjście ładunku ujemnego jest wyświetlane przez diodę LED 2.
Kondensatory C1 i C2 pomagają zapobiegać przedostawaniu się częstotliwości AC do obwodów wzmacniacza. Rezystory R3 i R4 są ustawione tak, aby ograniczać prąd wejściowy wzmacniacza.
Obwód powinien być idealnie umieszczony w metalowym pudełku. Biegun ujemny akumulatora musi być połączony elektrycznie z korpusem obudowy.
Umożliwi to najskuteczniejsze działanie obwodu detektora jonów. Anteny mogą być zwykłymi elastycznymi przewodami. Obie pokazane anteny powinny być umieszczone tak, aby były równoległe do siebie i skierowane w tym samym kierunku. Upewnij się, że anteny nigdy nie stykają się ze sobą ani z metalową obudową.
Jak testować
- Szafka musi być na potencjale uziemienia, aby można było używać i testować detektor statyczny. Oznacza to, że przed testowaniem obwodu mocno trzymaj metalową skrzynkę w dłoni lub podłącz ją za pomocą dobrego uziemienia.
- Następnie przeciągnij plastikowy grzebień po włosach i szybko zbliż go do czułków. Gdy grzebień zbliży się do anteny, jedna z diod LED zacznie jasno świecić.
- Wykonaj kolejny test, chodząc po dywanie, trzymając detektor w dłoni. Jednocześnie skieruj anteny na nieruchome metalowe przedmioty, nie dotykając ich.
- Sprawdź świecenie diod LED. Jeden z nich się zaświeci. Następnie uziemić metalowy przedmiot, dotykając go uziemieniem. Teraz powtórz procedurę.
- Teraz diody LED pozostaną wyłączone, wskazując brak ładunku, jeśli ładunek statyczny na metalu zostanie całkowicie zneutralizowany poprzez uziemienie.
