Có thực sự nên có điện trở 1 M between giữa dây đeo cổ tay chống tĩnh và máy tính không?

Câu hỏi trước đây của tôi: chính xác những gì được căn cứ thông qua bế tắc bo mạch chủ?

Các câu trả lời cho thấy trường hợp PC được căn cứ theo 2 cách:

1. Đến mặt phẳng mặt đất của bo mạch chủ, thông qua các bế tắc bằng đồng.
   • Mặt phẳng đất được nối đất với PSU, thông qua các dây nối đất từ ​​đầu nối nguồn 24 chân.
2. Để trường hợp PSU, thông qua các ốc vít. (Hoặc bề mặt trên bề mặt nếu vỏ PC và vỏ PSU đều không được sơn.)
   • Các trường hợp PSU và nội bộ được căn cứ vào trái đất.

Q1: Điều này có đúng không?

Các OEM như DELL khuyên "chạm vào bề mặt kim loại không sơn". Do đó, khi bạn chạm vào vỏ máy, bạn đang liên kết trực tiếp với:

• trường hợp
• bế tắc
• mặt phẳng mặt đất của bo mạch chủ

Nhưng khi bạn gắn dây đeo cổ tay chống tĩnh điện vào vỏ, có một điện trở 1MΩ giữa bạn và vỏ, bởi vì điện trở 1MΩ trong thực tế mỗi dây cuộn đi kèm với dây đeo cổ tay.

Vì vậy, rõ ràng, chạm vào vỏ, không có điện trở, là tốt. Nhưng một dây đeo cổ tay nên được liên kết thông qua một điện trở. Điều đó mâu thuẫn.

Câu 2: Liên kết với vỏ máy, thông qua dây cuộn mà không có điện trở, có gây hại gì cho các thành phần phần cứng không?

Điện trở 1meg là cần thiết để bảo vệ người dùng khỏi các lỗi từ các thiết bị khác được kết nối với đất chính.

Hãy nhớ rằng dây đeo cổ tay là một kết nối vĩnh viễn với hệ thống điện của tòa nhà. Nếu một thiết bị khác gặp sự cố, có thể có một dòng điện sự cố lớn thông qua hệ thống dây nối đất chính. Điều đó có nghĩa là, trong những trường hợp không may, thiết bị đầu cuối trái đất chính có thể đạt đến một tiềm năng nguy hiểm. Trong trường hợp này, điện trở 1Meg giới hạn dòng điện từ dây nối đất cho người dùng đến giới hạn an toàn.

Xem bài viết Wikipedia này về Trái đất tiềm năng tăng , ví dụ.

Trích đoạn:

Điện trở của Trái đất là khác không, do đó, dòng điện được đưa vào trái đất ở điện cực nối đất tạo ra một sự gia tăng tiềm năng đối với một điểm tham chiếu xa. Sự gia tăng tiềm năng có thể gây ra điện áp nguy hiểm, cách vị trí lỗi thực tế hàng trăm mét.

Do đó, hệ thống dây nối đất (và cổ tay của bạn), do điện trở thấp, gần như có cùng tiềm năng với điểm mà dòng sự cố chạm đất, trong khi chân của bạn (cách điểm đó vài trăm mét) có tiềm năng thấp hơn . Nếu không có điện trở 1Meg đó: ZAPP !!!

EDIT (để giải quyết việc bỏ phiếu và làm rõ câu trả lời của tôi)

Vì câu trả lời của tôi đã thu hút một vài phiếu bầu và một số lời chỉ trích trong các bình luận (không nhất thiết phải liên quan, ít nhất là không rõ ràng), tôi cảm thấy bắt buộc phải làm rõ điều gì đó, nhưng tôi cũng muốn nhắc nhở những người bỏ phiếu về việc bỏ phiếu để làm gì: câu trả lời không hữu ích, không đúng chủ đề hoặc hoàn toàn sai.

Đầu tiên: Tôi được cho biết rằng quy định không yêu cầu điện trở 1Meg vì những lý do tôi đã nêu. Câu trả lời của tôi: Tôi chưa bao giờ nói rằng lời giải thích của tôi có liên quan đến một số quy định (tôi thậm chí không biết có một quy định cụ thể cho dây đeo cổ tay - BTW, tôi muốn xem một số tài liệu tham khảo), nhưng tôi thừa nhận tôi có thể có nhiều hơn rõ ràng.

Thứ hai: Như tôi đã viết trong một bình luận, tôi thừa nhận rằng kịch bản của tôi ít có khả năng hơn, ví dụ, chạm vào một dây trực tiếp hoặc một sự kiện ESD có sự phóng điện nhanh có thể gây ra vấn đề. Tuy nhiên, như ai đó đã nói trong một bình luận, Bạn chỉ chết một lần! Lỗi trong hệ thống điện làm xảy ra, và thường họ không dưới của bạn kiểm soát, vì vậy không mức độ chăm sóc từ phía bạn có thể ngăn chặn chúng, bạn chỉ có thể (cố gắng) ngăn chặn những hậu quả. Do đó, kịch bản mà tôi mô tả là, IMO, rất đáng để xem xét (vì vậy nó thuộc chủ đề và nó rất hữu ích). Hơn nữa, câu hỏi trong tiêu đề là Có thực sự có lực cản 1 MΩ giữa dây đeo cổ tay chống tĩnh điện và máy tính không? , không phải cái gì đó nhưTại sao quy định áp đặt một điện trở ở đó? hoặc kịch bản có khả năng nhất mà điện trở được đặt ở đó để làm gì? .

Để tiếp tục nêu quan điểm của tôi, bạn có thể xem bài viết này trên Wikipedia về Stray Voltages . Không phải tất cả mọi thứ đều liên quan trực tiếp đến những gì tôi đang nói, nhưng phần về dòng hồi lưu trung tính xuyên qua mặt đất là. Đoạn trích (nhấn mạnh của tôi):

Điện áp đi lạc trở thành một vấn đề đối với ngành công nghiệp sữa một thời gian sau khi máy vắt sữa điện được giới thiệu, và một số lượng lớn động vật đồng thời tiếp xúc với các vật kim loại nối đất với hệ thống phân phối điện và trái đất . Nhiều nghiên cứu ghi lại các nguyên nhân, [11] tác dụng sinh lý, [12] và phòng ngừa, [13] [14] điện áp đi lạc trong môi trường trang trại. Ngày nay, điện áp đi lạc trong các trang trại được quy định bởi chính phủ tiểu bang và được kiểm soát bởi việc thiết kế các mặt phẳng đẳng thế trong các khu vực nơi gia súc ăn, uống hoặc cho sữa. Các bộ cách ly trung tính có bán trên thị trường cũng ngăn chặn các tiềm năng tăng cao trên hệ thống tiện ích trung tính tăng điện áp của dây trung tính hoặc dây nối đất .

(Tôi không có thời gian để tìm kiếm một bài báo liên quan đến con người có căn cứ thay vì những con bò có căn cứ, nhưng bạn đã hiểu rõ.)

Điểm mấu chốt: kết nối cơ thể con người với bất kỳ con đường trở kháng thấp nào có khả năng tăng tiềm năng là nguy hiểm và đe dọa đến tính mạng , vì vậy cần áp dụng các biện pháp an toàn thích hợp.

Bạn có hai câu hỏi mà bạn nghĩ là có liên quan vì cả hai đều liên quan đến kết nối mặt đất. Tuy nhiên các câu hỏi không liên quan!

Q1) Kết nối mặt đất thực tế, trong đó dòng trở về từ các nguồn cung cấp, là các dây màu đen trên đầu nối nguồn ATX. Thật vậy, khung gầm cũng được kết nối với bo mạch chủ thông qua các ốc vít nhưng kết nối này không cần thiết cho hoạt động bình thường. Bạn cũng có thể sử dụng bo mạch chủ mà không có kết nối này, ví dụ như khi kiểm tra nó trước khi lắp vào vỏ.

Nhưng kết nối ATX là điều cần thiết. Bộ nguồn ATX sau đó cung cấp kết nối với mặt đất trong ổ cắm điện lưới của bạn.

Câu 2) Đây là để xả điện, hầu như không cần nguồn điện vì nó chỉ liên quan đến việc cân bằng mức sạc. Sự phóng điện đột ngột có thể làm hỏng các thành phần. Điện trở 1 Mohm là điện trở đủ thấp để cho phép cân bằng các mức điện tích.

Vì vậy, điện trở 1 Mohm không cản trở trong bất kỳ cách nào bảo vệ ESD!

Nó cung cấp thêm an toàn. Nếu không có điện trở 1 Mohm đó và bạn sẽ chạm vào một điện áp trực tiếp (như điện áp lưới điện), dòng điện sẽ dễ dàng chạy qua bạn và dây đeo tay. Hiện tại có thể đạt đến mức nguy hiểm! Điện trở 1 Mohm đó nối tiếp làm tăng điện trở của đường dẫn này đến mức an toàn. Nếu bạn chạm vào một dây sống, bạn có thể cảm thấy "râm ran" nhưng dòng điện không thể đạt đến mức nguy hiểm do điện trở.

Vì vậy: điện trở là một biện pháp an toàn để bảo vệ người dùng, chính là bạn!

"Chạm bằng tay trần" sẽ BẮT BUỘC PHÂN BIỆT cơ thể của bạn để xử lý bất kỳ vật nhạy cảm tĩnh nào (bảng, chip, v.v.) Sử dụng dây đeo cổ tay sẽ TIẾP TỤC bất kỳ điện tích tĩnh nào và giữ cho bạn an toàn khỏi mọi thứ bạn chạm vào.

Nếu bạn có thể làm bất cứ điều gì bằng một tay, thì việc chạm vào vỏ máy tính hoàn thành về cơ bản giống như sử dụng dây đeo cổ tay ngoại trừ việc BẠN KHÔNG được bảo vệ khỏi bị điện giật như bạn sẽ sử dụng dây đeo cổ tay tĩnh điện thích hợp.

Kinh nghiệm phòng chống EOS / ESD

Lý do cho phạm vi chấp nhận được từ 1M đến 10 M là để xả tĩnh giới hạn hiện tại cho dây đeo cổ tay. Ngoài ra, nó làm giảm dòng điện đến điện áp sống.

--- thêm

* Mặc dù điện áp đường dây Vac cả rò rỉ chấp nhận được theo tiêu chuẩn IEC / UL là 500uA đối với các bộ lọc đường dây, v.v., vì vậy người ta có thể lý giải rằng dây đeo cổ tay có thể giảm xuống 240k với cùng giới hạn an toàn, nhưng không phải cho các bộ phận nhạy cảm của EOS. Vì vậy, bạn có thể nói vì cả hai lý do, nhưng lý do chính để bảo vệ là các bộ phận nhạy cảm của EOS, nếu không thì tại sao không phải là 10M? hay 22M hay 50M? * Điều đó sẽ an toàn hơn cho con người, nhưng đó không phải là mục đích chính của "nơi làm việc được bảo vệ bởi EOS", nhưng an toàn tại nơi làm việc cũng rất quan trọng.

• Nó thực hiện điều này bằng cách chảy máu cơ thể từ từ đến cùng tiềm năng của trường hợp hoặc tham chiếu gnd mà điện trở 1M được kẹp vào, trong khi điện tích tĩnh có thể được tạo ra bởi chuyển động hoặc thay đổi điện dung cơ thể với một điện tích cố định, V = C / Q.

• Do đó, ví dụ, xem xét bề mặt cơ thể 10000 pf để không khí bị tích điện ở mức 10kV sau đó được kết nối với điện trở giới hạn dòng 1M, chúng ta có thể mong đợi 10k / 1M hoặc 10mA với thời gian phân hủy là 1M * 10nF = 10ms, nhanh hơn so với tiền ion hóa thời gian, vì vậy điện trở có thể được bỏ qua. Nhưng với nó được kết nối mọi lúc, tốc độ tích tụ dV / dt chậm hơn nhiều so với thời gian phóng điện nên mức phí cơ thể được giữ ở mức tương đối thấp.

• trong khi đó, mô hình đầu ngón tay của thời gian phân rã 100-300pF * 1M = 100u-300us giữ cho các ngón tay có dây đeo cổ tay được xả xuống đất nhanh hơn từ các hiệu ứng điện-bộ lạc và do đó, điện tích nhất thời tăng lên 1kV bị giới hạn ở 1mA.

  để tự kiểm chứng sự hiểu biết này, hãy nhớ lại bản zap hiện tại mà bạn đã nghe bằng chìa khóa hoặc ngón tay để phóng điện bằng kim loại và so sánh trải nghiệm của bạn khi chạm vào một cây được nối đất (không phải sơn hoặc nhựa) do sức cản bề mặt, bạn có thể sẽ không cảm thấy gì và điều này có thể đủ để làm hỏng các FET vi sóng không được bảo vệ với 25V BDV, nhưng kinh nghiệm của bạn cho bạn biết điện trở bề mặt của dòng giới hạn dòng điện.

Đối với phòng chống tĩnh điện hoặc căng thẳng, tất cả các bề mặt phải là "Tiêu tan tĩnh" để ngăn phóng điện nhanh.

Lý do khác là để giảm thời gian xả ion hóa tiềm năng từ 5 - 100 picos giây tạo ra các quá độ E-Field nhanh hơn các điốt ESD có thể đáp ứng khi đầu vào CMOS được kết nối với cáp dài (ăng ten).

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Đối với cùng một lý do sàn và bề mặt làm việc cần phải $10^{10}$ Ohms mỗi ô vuông.

• Người ta biết rằng việc phóng trường điện tử ở một nơi có thể dẫn qua một đường đất dài và tỏa ra từ đường dẫn này để làm hỏng các bộ phận rất nhạy cảm từ hiệu suất ăng ten của các kết nối đến các bộ phận nhạy cảm ở tần số phụ thuộc vào thời gian tăng của phóng điện.

• Tôi đã thấy những bức ảnh và nhiều nhà nghiên cứu tạp chí xác nhận rằng ngón tay ESD có thể có thời gian chuyển tiếp hiện tại xuống còn 5-10 giây đã được chụp. Điều này chuyển thành Phổ Fourier liên tục ít nhất là f = 1 / 3t hoặc khoảng 25-50GHz, có bước sóng rất ngắn tương ứng ở dải trên.

Vì vậy, bất kỳ độ dài nào cũng có thể chụp được một số Trường thoáng qua và do đó, EOS không an toàn. Chúng tôi đánh giá các bộ phận chỉ với 100pF hoặc 300F cho điện dung ngón tay người do diện tích tiếp xúc nhỏ. Nhưng trong thực tế, giữa hai tay chúng ta có thể đo bằng máy đo RLC và "vùng tiếp xúc tốt" với đầu dò có điện dung gấp 100 lần một cách dễ dàng. Do đó, ESD được tạo ra bằng cách đi bộ trên sàn nhà khô bụi hoặc thảm nylon khách sạn có chìa khóa có thể tạo ra một vòng cung khỏe mạnh 30kV hoặc ~ 3cm và một chiếc zap tốt và tỏa ra trong toàn bộ căn phòng. Do tính chất & vật lý của RF, người ta không thể đảm bảo hạ gục bất kỳ Semi nào không được bảo vệ, bạn cũng không thể đảm bảo rằng nó không bị "làm tổn thương" tỷ lệ phân hủy tương tự tính bằng kV / mm hiện bị suy giảm ở mức nhỏ và khoảng cách nhưng chỉ có tỷ lệ mV / cao hơn một chút nm trong tiếp giáp điện môi tích điện BreakDown Voltages (BDV) kéo dài xx nm.

Đây cũng là một hạn chế trong tương lai đối với sự thu hẹp của Luật Litva trong CPU. Nếu các mối nối trở nên nhỏ hơn nhiều, nó có thể đạt tới mức Silicon của BDV theo xếp hạng xx mV / nm.

• Đây cũng là một thách thức lớn đối với các Kỹ sư Prcoess bán dẫn để tránh ESD trong việc chế tạo chất bán dẫn bằng vật liệu tích điện ba chiều, ví dụ hơi Silicon và Gallium Arsenside bị quá nhiệt được đặt trên các mối nối

• Một cách thay thế rủi ro nhưng hiệu quả khi không có dây đeo cổ tay, là để ý các bề mặt điện áp, bề mặt phóng điện và tất cả các thiết bị nhạy cảm tĩnh và chạm ngón tay trong khi giữ tab tiếp đất PCB trước khi đưa cho người khác.
• HOẶC, luôn luôn giữ một ngón tay ít nhất trên vỏ máy tính để duy trì cùng cường độ trường E như PCB bên trong vỏ máy khi thay đổi các bộ phận.
• HOẶC chạm nhẹ vào bề mặt tiếp đất bằng đầu ngón tay "đã hiệu chỉnh" 1M (sử dụng DMM hoặc RLC) và không chạm vào bảng bánh mì của bạn trước khi thực hiện việc này, sau đó hãy lưu ý cách tạo trường E dễ dàng.
• Trong kinh nghiệm 40 năm trước của tôi trước khi tôi triển khai phòng ngừa EOS trong nhà máy điện tử, tôi có thể cho bạn biết việc đặt lại Trình giả lập Motorola hoặc Apple] dễ dàng như thế nào [chỉ cách xa 10m 10m. Phòng thí nghiệm được bao quanh bởi một cái lồng nối đất (ăng-ten) và vào thời điểm đó trong tấm thảm thương mại nylon của những năm 80 đã tạo ra những máy phát điện tuyệt vời với đôi giày đế cao su tổng hợp. (da mặn thì tốt hơn)

Hầu hết các MOBO sử dụng các bế tắc cách điện và một số ít sử dụng dẫn điện, do đó, kết nối Ground được kết nối với DC cắm vào ATX PSU để nối đất, trong đó mặt đất là tham chiếu cục bộ cho trường hợp. Khi được kết nối với ổ cắm điện, mặt đất trường hợp cục bộ được kết nối với dây nối đất thông qua gia đình, nhưng rất cảm ứng, vì vậy vỏ máy là tấm chắn tốt nhất.

(ngoại trừ cáp IO dài, trường hợp đặc biệt hãy cẩn thận, chúng có thể mang điện tích ESD từ ma sát điện-ba)

- ví dụ Khi tôi là TE Mgr, các kỹ thuật viên sẽ kéo cáp SCSI 10m trên sàn bê tông khô (có bụi) và kết nối với các tháp trong Final Test và thổi các trình điều khiển SCSI từ ESD, cho đến khi chúng tôi huấn luyện chúng chạm vào vỏ và khung kết nối trước khi kết nối.