স্থির বিদ্যুতের উৎপাদন প্রক্রিয়া

সাধারণত, ঘর্ষণ বা আবেশের কারণে স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।

দুটি বস্তুর মধ্যে যোগাযোগ, ঘর্ষণ বা পৃথকীকরণের সময় উত্পন্ন বৈদ্যুতিক চার্জের গতিবিধি দ্বারা ঘর্ষণীয় স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়। কন্ডাক্টরগুলির মধ্যে ঘর্ষণ দ্বারা অবশিষ্ট স্থির বিদ্যুৎ সাধারণত তুলনামূলকভাবে দুর্বল হয়, কারণ কন্ডাক্টরগুলির শক্তিশালী পরিবাহিতা। ঘর্ষণ দ্বারা উত্পন্ন আয়নগুলি দ্রুত একত্রিত হবে এবং ঘর্ষণ প্রক্রিয়ার সময় এবং শেষে নিরপেক্ষ হবে। ইনসুলেটরের ঘর্ষণের পরে, একটি উচ্চতর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ তৈরি হতে পারে, তবে চার্জের পরিমাণ খুব কম। এটি ইনসুলেটরের শারীরিক গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি অন্তরকের আণবিক কাঠামোতে, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বাঁধন থেকে মুক্তভাবে ইলেকট্রনের চলাচল করা কঠিন, তাই ঘর্ষণের ফলে শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে আণবিক বা পারমাণবিক আয়নায়ন ঘটে।

ইন্ডাকটিভ স্ট্যাটিক ইলেক্ট্রিসিটি হল একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ক্রিয়ায় বস্তুতে ইলেকট্রন চলাচলের দ্বারা গঠিত হয় যখন বস্তুটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে থাকে। ইন্ডাকটিভ স্ট্যাটিক ইলেক্ট্রিসিটি সাধারণত শুধুমাত্র কন্ডাক্টরের উপর উত্পন্ন হতে পারে। অন্তরকগুলিতে স্থানিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের প্রভাব উপেক্ষা করা যেতে পারে।

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাব প্রক্রিয়া

কি কারনে 220V মেইন ইলেক্ট্রিসিটি মানুষকে মেরে ফেলতে পারে, কিন্তু হাজার হাজার ভোল্ট মানুষকে মেরে ফেলতে পারে না? ক্যাপাসিটর জুড়ে ভোল্টেজ নিম্নলিখিত সূত্র পূরণ করে: U=Q/C। এই সূত্র অনুসারে, যখন ক্যাপাসিট্যান্স ছোট হবে এবং চার্জের পরিমাণ কম হবে, তখন একটি উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি হবে। "সাধারণত, আমাদের দেহ এবং আমাদের চারপাশের বস্তুর ধারণক্ষমতা খুব কম। যখন একটি বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি হয়, তখন অল্প পরিমাণ বৈদ্যুতিক চার্জও উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি করতে পারে।" অল্প পরিমাণে বৈদ্যুতিক চার্জের কারণে, ডিসচার্জ করার সময়, উৎপন্ন কারেন্ট খুব কম এবং সময় খুব কম। ভোল্টেজ রক্ষণাবেক্ষণ করা যায় না, এবং খুব অল্প সময়ের মধ্যে বর্তমান ড্রপ। "কারণ মানবদেহ একটি নিরোধক নয়, সারা শরীর জুড়ে জমা হওয়া স্থির চার্জ, যখন স্রাবের পথ থাকে, তখন একত্রিত হবে। অতএব, মনে হচ্ছে কারেন্ট বেশি এবং বৈদ্যুতিক শকের অনুভূতি রয়েছে।" মানবদেহ এবং ধাতব বস্তুর মতো কন্ডাক্টরে স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হওয়ার পর, স্রাব প্রবাহ তুলনামূলকভাবে বড় হবে।

ভাল নিরোধক বৈশিষ্ট্য সহ উপকরণগুলির জন্য, একটি হল যে উত্পন্ন বৈদ্যুতিক চার্জের পরিমাণ খুব কম, এবং অন্যটি হল যে উত্পন্ন বৈদ্যুতিক চার্জ প্রবাহিত করা কঠিন। যদিও ভোল্টেজ বেশি হয়, যখন কোথাও একটি স্রাব পথ থাকে, তখন শুধুমাত্র যোগাযোগ বিন্দুতে এবং কাছাকাছি একটি ছোট পরিসরের মধ্যে চার্জ প্রবাহিত হতে পারে এবং স্রাব করতে পারে, যখন যোগাযোগহীন বিন্দুতে চার্জটি ডিসচার্জ করতে পারে না। অতএব, হাজার হাজার ভোল্টের ভোল্টেজের সাথেও, স্রাব শক্তিও নগণ্য।

ইলেকট্রনিক উপাদানে স্ট্যাটিক বিদ্যুতের বিপদ

স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ ক্ষতিকারক হতে পারেLEDs, শুধুমাত্র LED এর অনন্য "পেটেন্ট" নয়, সিলিকন উপাদান দিয়ে তৈরি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ডায়োড এবং ট্রানজিস্টরও। এমনকি ভবন, গাছ এবং প্রাণী স্থির বিদ্যুতের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে (বজ্র স্থির বিদ্যুতের একটি রূপ, এবং আমরা এখানে এটি বিবেচনা করব না)।

সুতরাং, কিভাবে স্থির বিদ্যুৎ ইলেকট্রনিক উপাদান ক্ষতি করে? আমি খুব বেশি দূরে যেতে চাই না, শুধু সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের কথা বলছি, কিন্তু ডায়োড, ট্রানজিস্টর, আইসি এবং এলইডির মধ্যেও সীমাবদ্ধ।

সেমিকন্ডাক্টর উপাদানে বিদ্যুৎ দ্বারা সৃষ্ট ক্ষতি শেষ পর্যন্ত বর্তমান জড়িত। বৈদ্যুতিক প্রবাহের ক্রিয়ায়, তাপের কারণে ডিভাইসটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়। কারেন্ট থাকলে অবশ্যই ভোল্টেজ থাকতে হবে। যাইহোক, সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডগুলিতে পিএন জংশন থাকে, যার একটি ভোল্টেজ পরিসীমা থাকে যা সামনের দিকে এবং বিপরীত দিকে উভয় দিকেই কারেন্টকে ব্লক করে। সামনের সম্ভাব্য বাধা কম, অন্যদিকে বিপরীত সম্ভাব্য বাধা অনেক বেশি। একটি সার্কিটে, যেখানে রেজিস্ট্যান্স বেশি, সেখানে ভোল্টেজ ঘনীভূত হয়। কিন্তু এলইডি-র জন্য, যখন ভোল্টেজটি এলইডি-র সামনে প্রয়োগ করা হয়, যখন বাহ্যিক ভোল্টেজ ডায়োডের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের চেয়ে কম হয় (ম্যাটেরিয়াল ব্যান্ড গ্যাপ প্রস্থের সাথে সম্পর্কিত), তখন কোনও ফরোয়ার্ড কারেন্ট থাকে না এবং ভোল্টেজটি সমস্ত ক্ষেত্রেই প্রয়োগ করা হয়। পিএন জংশন। যখন ভোল্টেজ বিপরীতভাবে LED-এ প্রয়োগ করা হয়, যখন বহিরাগত ভোল্টেজ LED-এর বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে কম হয়, তখন ভোল্টেজ সম্পূর্ণভাবে PN জংশনে প্রয়োগ করা হয়। এই সময়ে, LED এর ত্রুটিপূর্ণ সোল্ডার জয়েন্ট, বন্ধনী, P এরিয়া বা N এরিয়াতে কোন ভোল্টেজ ড্রপ নেই! কারণ কোন কারেন্ট নেই। PN জংশন ভেঙে যাওয়ার পরে, সার্কিটের সমস্ত প্রতিরোধকের দ্বারা বহিরাগত ভোল্টেজ ভাগ করা হয়। যেখানে রেজিস্ট্যান্স বেশি সেখানে অংশ দ্বারা বহন করা ভোল্টেজ বেশি। যতদূর এলইডি সম্পর্কিত, এটি স্বাভাবিক যে পিএন জংশন বেশিরভাগ ভোল্টেজ বহন করে। PN জংশনে উত্পন্ন তাপশক্তি হল বর্তমান মান দ্বারা গুণিত ভোল্টেজ ড্রপ। বর্তমান মান সীমিত না হলে, অত্যধিক তাপ PN জংশনকে পুড়িয়ে ফেলবে, যা তার কার্যকারিতা হারাবে এবং প্রবেশ করবে।

কেন ICs অপেক্ষাকৃত স্থির বিদ্যুতের ভয় পায়? যেহেতু একটি আইসি-তে প্রতিটি উপাদানের ক্ষেত্রফল খুব ছোট, প্রতিটি উপাদানের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সও খুব ছোট (প্রায়শই সার্কিট ফাংশনের জন্য খুব ছোট পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের প্রয়োজন হয়)। অতএব, অল্প পরিমাণ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ উচ্চ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ তৈরি করবে এবং প্রতিটি উপাদানের শক্তি সহনশীলতা সাধারণত খুব কম হয়, তাই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাব সহজেই আইসিকে ক্ষতি করতে পারে। যাইহোক, সাধারণ বিচ্ছিন্ন উপাদানগুলি, যেমন সাধারণ ছোট পাওয়ার ডায়োড এবং ছোট পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি স্ট্যাটিক বিদ্যুতের জন্য খুব ভয় পায় না, কারণ তাদের চিপের ক্ষেত্রটি তুলনামূলকভাবে বড় এবং তাদের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স তুলনামূলকভাবে বড়, এবং উচ্চ ভোল্টেজগুলি জমা করা সহজ নয়। তাদের সাধারণ স্ট্যাটিক সেটিংসে। কম শক্তির MOS ট্রানজিস্টরগুলি তাদের পাতলা গেট অক্সাইড স্তর এবং ছোট পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের কারণে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষতির ঝুঁকিতে থাকে। তারা সাধারণত প্যাকেজিংয়ের পরে তিনটি ইলেক্ট্রোড শর্ট-সার্কিট করার পরে কারখানা ছেড়ে চলে যায়। ব্যবহারে, ঢালাই শেষ হওয়ার পরে প্রায়শই সংক্ষিপ্ত রুটটি সরাতে হয়। উচ্চ-শক্তি এমওএস ট্রানজিস্টরের বড় চিপ এলাকার কারণে, সাধারণ স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ তাদের ক্ষতি করবে না। সুতরাং আপনি দেখতে পাবেন যে পাওয়ার এমওএস ট্রানজিস্টরের তিনটি ইলেক্ট্রোড শর্ট সার্কিট দ্বারা সুরক্ষিত নয় (প্রাথমিক নির্মাতারা কারখানা ছাড়ার আগে তাদের শর্ট সার্কিট করেছিলেন)।

একটি LED এর আসলে একটি ডায়োড থাকে এবং এর ক্ষেত্রফল IC-এর মধ্যে প্রতিটি উপাদানের তুলনায় অনেক বড়। অতএব, LEDs এর পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স তুলনামূলকভাবে বড়। অতএব, সাধারণ পরিস্থিতিতে স্থির বিদ্যুৎ LEDs ক্ষতি করতে পারে না।

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিদ্যুতের সাধারণ পরিস্থিতিতে, বিশেষত ইনসুলেটরগুলিতে, উচ্চ ভোল্টেজ থাকতে পারে, তবে স্রাব চার্জের পরিমাণ অত্যন্ত কম এবং স্রাব প্রবাহের সময়কাল খুব কম। কন্ডাক্টরের উপর প্রবর্তিত ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের ভোল্টেজ খুব বেশি নাও হতে পারে, তবে স্রাব প্রবাহ বড় এবং প্রায়শই অবিচ্ছিন্ন হতে পারে। এটি ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশের জন্য খুবই ক্ষতিকর।

স্থির বিদ্যুৎ কেন ক্ষতি করে?LED চিপসপ্রায়ই ঘটে না

একটি পরীক্ষামূলক ঘটনা দিয়ে শুরু করা যাক। একটি ধাতব লোহার প্লেট 500V স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ বহন করে। ধাতব প্লেটে এলইডি রাখুন (নিম্নলিখিত সমস্যাগুলি এড়াতে প্লেসমেন্ট পদ্ধতিতে মনোযোগ দিন)। আপনি কি মনে করেন LED ক্ষতিগ্রস্ত হবে? এখানে, একটি LED এর ক্ষতি করার জন্য, এটি সাধারণত এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি ভোল্টেজের সাথে প্রয়োগ করা উচিত, যার অর্থ হল LED এর উভয় ইলেক্ট্রোড একই সাথে ধাতব প্লেটের সাথে যোগাযোগ করা উচিত এবং ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ থাকা উচিত। যেহেতু লোহার প্লেট একটি ভাল পরিবাহী, তাই এটি জুড়ে প্ররোচিত ভোল্টেজ সমান, এবং তথাকথিত 500V ভোল্টেজ মাটির সাথে আপেক্ষিক। অতএব, LED এর দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে কোনও ভোল্টেজ নেই এবং স্বাভাবিকভাবেই কোনও ক্ষতি হবে না। যদি না আপনি একটি লোহার প্লেটের সাথে একটি LED এর একটি ইলেক্ট্রোডের সাথে যোগাযোগ করেন এবং অন্য ইলেক্ট্রোডকে একটি কন্ডাক্টর (হাত বা তারের গ্লাভস ছাড়াই) গ্রাউন্ড বা অন্য কন্ডাক্টরের সাথে সংযুক্ত করেন।

উপরের পরীক্ষামূলক ঘটনাটি আমাদের মনে করিয়ে দেয় যে যখন একটি এলইডি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রে থাকে, তখন একটি ইলেক্ট্রোডকে অবশ্যই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বডির সাথে যোগাযোগ করতে হবে এবং অন্য ইলেক্ট্রোডকে অবশ্যই স্থল বা অন্যান্য কন্ডাক্টরের সাথে যোগাযোগ করতে হবে এটি ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার আগে। প্রকৃত উৎপাদন এবং প্রয়োগে, ছোট আকারের LEDs সহ, ​​বিশেষত ব্যাচগুলিতে এই ধরনের জিনিসগুলি ঘটার সম্ভাবনা খুব কমই থাকে। আকস্মিক ঘটনা ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি এলইডি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বডিতে রয়েছে এবং একটি ইলেক্ট্রোড ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বডির সাথে যোগাযোগ করে, অন্য ইলেক্ট্রোডটি কেবল সাসপেন্ড করা হয়। এই সময়ে, কেউ সাসপেন্ডেড ইলেক্ট্রোড স্পর্শ করে, যা ক্ষতি করতে পারেএলইডি লাইট.

উপরের ঘটনাটি আমাদের বলে যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সমস্যাগুলি উপেক্ষা করা যায় না। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাবের জন্য একটি পরিবাহী সার্কিট প্রয়োজন এবং স্থির বিদ্যুৎ থাকলে কোন ক্ষতি নেই। যখন খুব অল্প পরিমাণে ফুটো হয়, দুর্ঘটনাজনিত ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষতির সমস্যা বিবেচনা করা যেতে পারে। যদি এটি বেশি পরিমাণে ঘটে তবে এটি চিপ দূষণ বা চাপের সমস্যা হওয়ার সম্ভাবনা বেশি।