1. 工廠車間常用的防靜電產品有哪些
防靜電材料製品的種類相當繁多,但主要可以歸為以下幾類:
1.防靜電服裝和腕帶
防靜電服裝和腕帶是消除人體防靜電系統的重要組成部分,可以使消除或控制人體靜電的產生,從而減少製造過程中最主要的靜電來源。
防靜電服裝包括防靜電的套裝、大褂、鞋、帽、防靜電手套、防靜電指套、防靜電腳束等。防靜電服裝是用不同色的防靜電布製成。布料紗線含一定比例的導電紗,導電紗又是由一定比例的不銹鋼纖維或其它導電纖維與普通纖維混紡而成。通過導電纖維的電暈放電和泄漏作用消除服裝上的靜電。由於不銹鋼纖維屬金屬類纖維,所以,由它織成的防靜電布料的導電性能穩定,不隨服裝的洗滌次數而變化。
防靜電腕帶是操作人員在接觸電子元器件時最重要的靜電防護用品,通過接地通路,可以將人體所帶的靜電荷安全地謝放掉。它由防靜電松緊帶、活動按扣、彈簧軟線.保護電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內層用防靜電紗線編織,外層用普通紗線編織。是防靜電連體服、防靜電腕帶和腳腕帶。
2.防靜電包裝和運輸製品等。
防靜電包裝製品非常多,如防靜電屏蔽袋、防靜電包裝袋、防靜電海綿、防靜電IC包裝管 、防靜電元件盒(箱)、防靜電氣泡膜和防靜手推車等。這些包裝製品除靜電屏蔽用靜電導體外,多數是用靜電耗散材料製成的,也有些是用抗靜電材料製作。目的都是對裝入的電路或器件及印刷電路起靜電保護作用。
3.防靜電地板和台墊
防靜電地坪和台墊也是靜電防護工程中不可或缺的。防靜電地坪的也有多種,按時效性分,有永久性的和臨時性的;按材料分有導電橡膠、PVC、導電陶瓷等;按鋪設方式分,有地面直接鋪設的和架空的活動地板。可根據實際需要和成本決定。如需要在地面走多種電纜、管道的環境如計算機防選擇架空鋪設的活動地板比較好。
防靜電台墊主要是防靜電復合膠板,主要用於捕墊桌面、流水線防靜電工作檯面、防靜電貨架及製做地墊等。材料面層分為草綠色,導電物質是抗靜電劑;底層為黑色,導電物質是碳黑。除上述三大類製品外,還有其他一些防靜電產品,如防靜電電烙鐵、防靜電座椅、椅套、防靜電維修包等。其中防靜電烙鐵在後工序和維修中很常用。一般的電烙鐵在焊靜電敏感元器件時需要拔掉電源,而防靜電烙鐵採用直流溫壓電源,發熱元件多選用具有恆溫特性、靜電電電容小的材料,可極大地降低各種干擾雜信號。另外,烙鐵還可作靜電接地,可進一步消除烙鐵頭上的各種信號。所以,焊接時無需拔掉電源頭。
二、靜電泄放儀(消電器、電中和器或離子平衡器)
靜電消除器是防靜電材料製品外的又一大類防靜電器材,其主要原理是利用高壓電場或放射性射線的作用使空氣局部電離,造成大量離子和電子對,其中與帶電體極性相反的離子(或電子)向帶電體趨近並與之發生中和作用,達到消除靜電的目的。主要參數有:
有效消電電流IC;(>1.0×10-7A/cm);-- 單位長度的消電桿在單位時間內所產生的能進行中和作用的電荷量;
離子流引出效率h(離子風);--單位時間內離子引出總數與單位時間內放電針產生離子總數之比;
靜電中和能力N(離子風);(>250V/s)--單位時間能消除靜電的電壓值 。
靜電泄放儀的主要類型有:
感應式靜電泄放儀:
構成:接地針電極;原理:局部高壓;形式:單針、多針、電刷、電線;材料:導電纖維布、鋸齒狀導電薄膜或橡膠、刷狀炭纖維或金屬纖維;特點:簡單、無源、消電能力小,適用電荷密度大的物體,作用距離短,10~20mm。
高壓消電器:
構成:高壓源+放電針(多根)或放電桿;分類:直流和工頻;
直流消電器的特點:消電力強、作用范圍大(150mm~600mm);但短路電流大,易發生火花放電。
工頻消電器的特點:市電驅動、方便、耗電低,作用距離25mm~35mm,應用范圍最廣;但需經常維護如清積灰、更換鈍化的針。
放射性同位素消電器:
構成:同位素放射源+屏蔽框+保護網;
特點:不需電源、結構安裝簡單、易維護、不發熱和打火,但消電力差,作用距離20~30mm.
離子風消電器:
構成:直流高壓電源(或放射源)+電暈放電器+送風系統;
特點:應用最多,工作距離長作用范圍廣(可達1m),電器的耗電小;但結構復雜,需配氣系統;環境(潔凈、乾燥70%、)和維護(日常、定期和臨時)要求高。
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2. 靜電和浪涌防護之——TVS管 VS ESD保護管
ESD靜電放電是20世紀中期以來形成的以研究靜電的產生、危害及靜電防護等的學科,因此,國際上習慣將用於靜電防護的器材統稱為ESD。TVS瞬變電壓抑制二極體是一種二極體形式的高效能保護器件。當TVS 二極體的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時,它能以10的負12次方秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變為低阻抗,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位於一個預定值,有效地保護電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。而瞬態二極體的原理與TVS類似,都是通過快速改變阻抗來吸收過大的浪涌能量,保護電路。然而,TVS和ESD管在功率和封裝上有明顯差異,TVS管功率更大,封裝形式多樣,而ESD管主要關注的是電容值,通常電容值較低,適用於防靜電保護。ESD保護管用於防靜電,要求電容值低以快速釋放靜電,而TVS管電容值相對較高,不適合這樣的應用。ESD保護管通常應用在板級保護,而TVS保護則常用於處級和次級保護。
TVS管在電源輸入端起到防浪涌的作用,瞬間吸收浪涌電流對後級電路起到保護作用。ESD二極體的正負接在電源引腳,公共端接在被保護引腳上起到釋放靜電的作用。在ESD保護電路中,TVS管和ESD管可以單獨使用,也可以組合使用,以提供更全面的保護。TVS管在防浪涌方面表現出色,而ESD管則在靜電保護方面有著不可替代的作用。
瞬態電壓抑制二極體(TVS)是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件,其工作原理是通過將過高的電壓限制在一個安全范圍之內,從而保護後面電路不受過電壓的損害。TVS的響應時間可以達到ps級,是限壓型浪涌保護器件中最快的。TVS管的結電容根據製造工藝的不同,可以分為高結電容型TVS和低結電容型TVS。在高頻信號線路的保護中,主要選用低結電容的TVS管,以減少對信號質量的影響。
瞬態電壓抑制二極體允許的正向浪涌電流在TA=250C,T=10ms條件下,可達50~200A。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率,並把電壓鉗制到預定水平,適用於交流電路;而單向TVS一般用於直流電路。TVS管廣泛應用於計算機系統、通訊設備、交/直流電源、汽車、電子鎮流器、家用電器、儀器儀表、數據線保護、同軸電纜保護、電話機保護等各個領域,為電子產品的安全運行提供了有力保障。
在選擇TVS時,需考慮其額定瞬態脈沖功率是否大於被保護器件或線路可能出現的最大瞬態浪涌功率。TVS管的分類包括按極性分為單極性和雙極性,按用途分為通用型和專用型,按封裝及內部結構分為軸向引線二極體、雙列直插TVS陣列、貼片式、組件式和大功率模塊式等。正確選擇TVS對於電子設備的保護至關重要,需要根據具體應用場景和要求進行精確計算和選擇。
瞬態電壓抑制二極體的電參數包括擊穿電壓V(BR)、最大反向脈沖峰值電流IPP、最大鉗位電壓VC等。在選擇TVS時,應確保這些參數滿足被保護電路的需求。使用TVS時,還需注意溫度變化對其特性的影響,確保其在規定的工作溫度范圍內正常工作。
總之,TVS和ESD管在電子電路保護中發揮著重要作用。正確選擇和應用這些保護器件,可以有效防止靜電放電和浪涌對電子設備的損害,保證電路的穩定性和可靠性。