1前言
屏蔽是解决电磁兼容问题的关键技术。电磁屏蔽的方法是用金属或磁性材料将电磁干扰从一个区域隔离到另一个区域。一般分为两种:一种是静电屏蔽,主要防止静电场和恒定磁场的影响。另一种是电磁屏蔽,用来防止交变电场、交变磁场、交变电磁场的影响。本文主要研究静电屏蔽。
所谓静电,就是静电荷或者不流动的电荷,流动的电荷形成电流。这句话有两个重点:(1)物体如何带电;(2)静电荷和流动电荷会对周围环境产生什么干扰,如何抑制这种干扰。
2物体是如何带电的?
1.摩擦起电
摩擦带电是一种特殊的接触带电。是大量电荷的转移。当两个物体相互摩擦时,由于不同物体的原子核束缚核外电子的能力不同,其中一个必然失去一些电子,而另一个则得到额外的电子。得到的电子带负电,失去的电子带正电。
2.感应电气化
当带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷会趋向或远离带电体,这样导体靠近带电体的一端会带不同的符号,远离带电体的一端带相同的符号。这种现象被称为静电感应。这种带电方法的对象是金属导体,因为金属原子最外层的价电子很容易脱离原子核的束缚,成为高浓度的自由电子。
3.接触分离电气化
这是最广泛的静电起电方法之一。是指两个物体相互接触(无摩擦)时分离而产生的静电起电现象。当两种物体的表面相互接触时,它们之间的距离很小。由于不同原子获得和失去电子的能力不同,不同原子外层电子的能级不同,存在接触电位差。电子转移现象发生在接触和分离过程中。
3静电干扰及其抑制措施
1.流动电荷的干扰可以理解为ESD(全称:静电放电),即静电放电。是指静电势不同的物体相互靠近或直接接触而引起的电荷转移。在转移过程中,可形成高电压、瞬时大电流和强电磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。所以在平时的ESD整流中,我们会用到屏蔽。一方面,屏蔽可以为瞬时大电流提供低阻通路,防止大电流进入电路。另一方面,它反射和吸收电磁场。作者认为前者在ESD测试中起主要作用。
2.静电荷会产生静电场,静电场的存在就是感应起电的原因。比如带正电的导体A附近有一个导体B(不带电),从感应起电可以知道B会带电,那么B就会受到干扰。
如果用金属屏蔽包裹A,屏蔽的内侧会感应出等于A的负电荷,外侧会出现等于A的正电荷。这些外部电荷会产生静电场,会使感应电场更加复杂,屏蔽并没有起到作用。所以金属屏蔽需要接地,这样屏蔽外的电场消失,B就不会受到感应的干扰。这就是静电屏蔽的原理。
4结论
静电屏蔽其实就是解决静电电流和静电场的干扰。它应该有两个基本点,即完善的屏蔽和良好的接地。如果屏蔽不接地或接地不良,静电干扰可能比没有屏蔽更严重。该屏蔽应该具有良好的con
标签:静电电荷屏蔽