Sollte zwischen einem antistatischen Armband und einem PC wirklich ein Widerstand von 1 MΩ liegen?

Meine vorherige Frage: Was genau wird durch Motherboard-Abstandshalter geerdet?

Die Antworten deuten darauf hin, dass ein PC-Gehäuse auf zwei Arten geerdet ist:

  1. Zur Masseebene des Motherboards durch die Messingabstandshalter.
    • Die Erdungsebene ist über die Erdungsdrähte vom 24-poligen Stromanschluss mit dem Netzteil geerdet.
  2. Zum Netzteilgehäuse durch Schrauben. (Oder Oberfläche an Oberfläche, wenn das PC-Gehäuse und das Netzteilgehäuse beide unbemalt sind.)
    • Das Netzteilgehäuse und die Einbauten sind mit dem Erdungsstift geerdet.

Q1: Ist das bisher richtig?

OEMs wie DELL raten dazu, „eine unlackierte Metalloberfläche zu berühren“. Wenn Sie also das Gehäuse berühren, verbinden Sie sich direkt mit:

  • Fall
  • Abstandshalter
  • Masseebene des Motherboards

Aber wenn Sie Ihr antistatisches Armband am Gehäuse befestigen, gibt es einen Widerstand von 1 MΩ zwischen Ihnen und dem Gehäuse, da praktisch in jedem Spiralkabel, das mit einem Armband geliefert wird, ein Widerstand von 1 MΩ vorhanden ist.

Anscheinend ist es also in Ordnung, das Gehäuse ohne Widerstand zu berühren. Ein Armband sollte jedoch über einen Widerstand verbunden werden. Das ist widersprüchlich.

F2: Kann das Verbinden mit dem Gehäuse über ein Spiralkabel ohne Widerstand die Hardwarekomponenten beschädigen?

Ich würde nicht sagen, dass es widersprüchlich ist, ich würde sagen, es ist komplementär. Es ist in Ordnung, direkt zu binden, es ist besser, kontrolliert zu entladen (dh Widerstand). Es könnte auch den Benutzer eines Armbands schützen, falls er/sie/es einen Stromschlag bekommt.
Es kann ziemlich unangenehm sein, ein 25-kV-Potenzial über einen Pfad mit niedrigem Widerstand zu entladen ...
AFAIK, der Widerstand dient dazu, die Hardware vor ESD-Schäden zu schützen, nicht den Benutzer.
Ich würde sagen der User ist wichtiger als die Hardware..
Haha, mein Hauptanliegen ist die Hardware. Ich kann mit einem kleinen Schock umgehen. Ich denke, es gibt wenig Spannung, über die man sich Sorgen machen muss, nachdem man das Netzteil ausgeschaltet und sichergestellt hat, dass nur der Erdungsstift direkt oder über einen gemeinsamen Erdungspunkt mit der Erde verbunden ist.
Ich denke, Sie betrachten dies zu sehr aus der Perspektive der Computerwartung. ESD-Bänder haben eine viel breitere Verwendung, und obwohl der Widerstand für Sie in Ihrer Anwendung möglicherweise nicht viel Sinn macht, ist er in den anderen Szenarien sicherlich willkommen.
Wenn Sie sich einen Stromschlag zufügen, während Sie einen guten Erdungspunkt halten oder wenn ein guter Erdungspunkt physisch mit einem Handgelenk verbunden ist, besteht eine gute Chance auf einen schweren Tod. Es macht Spaß zu sehen, wie Sie gegen Leute argumentieren, die das wissen.
Beachten Sie, dass die Menge an statischer Aufladung Ihres Körpers im Vergleich zu gewöhnlichen elektrischen Strömen winzig ist. Aus diesem Grund ist ein 1-M-Widerstand immer noch gut genug, um diese kleine Menge schnell (ms?) Zu entladen, und es besteht keine Notwendigkeit, sich sofort durch einen hohen, aber kurzen (µs?) Stromimpuls zu entladen.
@SeanHoulihane im Gegensatz zu einem Tod, der beiläufig oder unbeschwert ist?
Wenn dem Verstorbenen die Haare zu Berge stehen oder rauchen, wäre es unbeschwert. Wenn sie auch Comedy-Krämpfe machen. Es hört auf lustig zu sein, wenn sie aufhören sich zu bewegen.
Ich sehe nicht, wie ich mich selbst durch einen Stromschlag töten würde, wenn ich einen guten Erdungspunkt halte. Denn dann würde ich auch sterben, wann immer ich barfuß nach draußen gehen würde. Und das ist mir noch nie passiert ... noch nicht.
@Marty "Ich sehe nicht, wie ich mich selbst durch einen Stromschlag töten würde, wenn ich einen guten Erdungspunkt halte. Denn dann würde ich auch sterben, wenn ich barfuß nach draußen gehen würde." Wenn Sie den Artikel über den Anstieg des Erdpotentials, den ich in meiner Antwort verlinkt habe, sorgfältig lesen, werden Sie feststellen, dass Sie getötet werden könnten, wenn Sie einfach nach draußen gehen, wenn Sie dort stünden, wo ein Fehlerstrom in den Boden eindringt (z. B. in der Nähe des Punktes, an dem ein gebrochenes Hoch Spannungsleitung den Boden berührt), wenn Ihre beiden Füße einen ausreichenden Abstand voneinander hatten (ohne dass Sie den unterbrochenen, herunterhängenden Stromleiter direkt berühren müssen!).
@Marty - Es ist nicht so, dass Sie einen Stromschlag erleiden könnten, wenn Sie Ihr Handgelenk direkt an einen Erdungspunkt anschließen (ohne Widerstand). Der Widerstand soll in solchen Situationen Schutz bieten: Ihr linkes Handgelenk ist ohne Widerstand durch das Handgelenkband mit Masse verbunden. Sie greifen mit der rechten Hand und berühren versehentlich einen stromführenden Schaltkreis. Ohne den Widerstand könnten Sie schwer verletzt oder getötet werden. Mit dem Widerstand werden Sie wahrscheinlich nur sagen, hmm, was war das?, oder vielleicht oh, das hat sich nicht gut angefühlt.
@Marty Töten Sie sich selbst durch einen Stromschlag, während Sie einen guten Erdungspunkt halten. Nicht , indem man einen hält.
Ich verlasse mich oft auf meine 1-MOhm-Fingerspitze, um zu sehen, ob die 120 VAC Spannung führen, wenn ich neu verkabele, und weiß, wenn ich vorsichtig bin, sind es nur 160 uA Spitze, aber der Druck auf eine scharfe Drahtspitze fällt schnell um 1 M auf 50 k, alte Elektriker, die immer noch am Leben sind sagen, dass sie den Isolationswiderstand von Speichel bei 3 kV verwenden, um Schaltkreise mit einem brennenden, nassen Testfinger zu testen. und ich erinnere mich, dass unser Werkstattlehrer der Klasse X einem Neuling sagte, der fragte: Kann ich diesen Draht berühren? Er sagte ja, andere sagten autsch, er antwortete U sagte: "Kann ich?" "Du hast nicht gefragt, "sollte ich?"

Antworten (4)

Der 1-Meg-Widerstand wird benötigt, um den Benutzer vor Störungen durch andere Geräte zu schützen, die mit der Netzerde verbunden sind.

Denken Sie daran, dass das Armband eine dauerhafte Verbindung zum elektrischen System des Gebäudes darstellt. Wenn bei einem anderen Gerät ein Fehler auftritt, kann ein großer Fehlerstrom durch das Erdungskabelsystem des Netzes fließen. Das bedeutet, dass unter ungünstigen Umständen die Erdungsklemme des Netzes ein gefährliches Potential erreichen könnte. In diesem Fall begrenzt der 1-Meg-Widerstand den Strom vom Erdungskabel durch den Benutzer auf eine sichere Grenze.

Siehe zum Beispiel diesen Wikipedia-Artikel über den Erdpotenzialanstieg .

Auszug:

Der Widerstand der Erde ist ungleich Null, so dass Strom, der an der Erdungselektrode in die Erde eingespeist wird, einen Potentialanstieg in Bezug auf einen entfernten Referenzpunkt erzeugt. Der daraus resultierende Potenzialanstieg kann viele hundert Meter vom eigentlichen Fehlerort entfernt gefährliche Spannungen verursachen.

Daher liegt das Erdungskabelsystem (und Ihr Handgelenk) aufgrund seines geringen Widerstands ungefähr auf dem gleichen Potential wie der Punkt, an dem der Fehlerstrom in die Erde eintritt, während Ihre Füße (mehrere hundert Meter von diesem Punkt entfernt) auf einem niedrigeren Potential liegen . Ohne diesen 1-Meg-Widerstand: ZAPP!!!

BEARBEITEN (um das Downvoting anzusprechen und meine Antwort zu verdeutlichen)

Da meine Antwort ein paar Down-Votes und einige Kritik in den Kommentaren auf sich gezogen hat (nicht unbedingt damit zusammenhängend, zumindest nicht scheinbar), fühle ich mich gezwungen, etwas klarzustellen, aber ich möchte Downvoter auch daran erinnern, wofür Down-Votes sind: für Antworten, die nicht nützlich sind, nicht zum Thema passen oder einfach falsch sind.

Erstens: Mir wurde gesagt, dass die Regulierung aus den von mir genannten Gründen keinen 1-Meg-Widerstand erfordert. Meine Antwort: Ich habe nie gesagt, dass meine Erklärung mit einer Regulierung zusammenhängt (ich wusste nicht einmal, dass es eine spezielle Regulierung für Armbänder gibt – übrigens, ich würde gerne eine Referenz sehen), aber ich gebe zu, dass ich mehr hätte sein können explizit.

Zweitens: Wie ich in einem Kommentar geschrieben habe, gebe ich zu, dass mein Szenario weniger wahrscheinlich ist als beispielsweise das Berühren eines stromführenden Drahtes oder eines ESD-Ereignisses, dessen schnelle Entladung Probleme verursachen könnte. Trotzdem, wie jemand in einem Kommentar sagte: Man stirbt nur einmal! Fehler in elektrischen Systemen passieren, und oft sind sie nicht unter Ihrer Kontrolle , so dass keine Sorgfalt Ihrerseits sie verhindern könnte, Sie können nur die Folgen verhindern (versuchen). Daher ist das Szenario, das ich dargestellt habe, meiner Meinung nach eine Überlegung wert (es ist also themenbezogen und nützlich). Darüber hinaus lautet die Frage im Titel: Sollte zwischen einem antistatischen Armband und einem PC wirklich ein Widerstand von 1 MΩ liegen? , nicht so etwasWarum schreiben die Vorschriften dort einen Widerstand vor? oder Was ist das wahrscheinlichste Szenario, für das der Widerstand dort eingesetzt wird? .

Um meinen Standpunkt weiter zu verdeutlichen, können Sie diesen Artikel auf Wikipedia über Streuspannungen lesen . Nicht alles hängt direkt mit dem zusammen, was ich sage, aber der Teil über neutrale Rückströme durch den Boden . Auszug (Hervorhebung von mir):

Streuspannung wurde einige Zeit nach der Einführung elektrischer Melkmaschinen zu einem Problem für die Milchindustrie, und eine große Anzahl von Tieren kam gleichzeitig mit Metallgegenständen in Kontakt, die mit dem Stromverteilungssystem und der Erde geerdet waren . Zahlreiche Studien dokumentieren die Ursachen,[11] physiologische Wirkungen[12] und Prävention[13][14] von Streuspannungen in der landwirtschaftlichen Umgebung. Heutzutage wird die Streuspannung auf landwirtschaftlichen Betrieben von den Regierungen der Bundesstaaten reguliert und durch die Konstruktion von Äquipotentialebenen in Bereichen kontrolliert, in denen Vieh frisst, trinkt oder Milch gibt. Kommerziell erhältliche neutrale Isolatoren verhindern auch, dass erhöhte Potentiale am Neutralleiter des Versorgungssystems die Spannung der neutralen oder Erdungskabel des Bauernhofs erhöhen .

(Ich hatte nicht die Zeit, nach einem Artikel zu suchen, in dem es um geerdete Menschen anstelle von geerdeten Kühen geht, aber Sie verstehen, worauf es ankommt.)

Fazit: Das Anschließen eines menschlichen Körpers an einen niederohmigen Pfad, dessen Potenzial möglicherweise ansteigen könnte, ist gefährlich und lebensbedrohlich , daher sollten geeignete Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.

Nehmen wir an, Sie erden zuerst den Erdungsstift vom Netzteil an einen gemeinsamen Erdungspunkt, ohne dazwischen liegenden Widerstand. Dann erdest du dein Armband an demselben gemeinsamen Erdungspunkt; auch kein Widerstand dazwischen. Wie könntest du einen Schock bekommen?
Der Schock könnte auch von einer anderen Stromquelle kommen: ein grober Fehlerstrom in einem anderen Gebäudeteil (Extremfall: Stellen Sie sich vor, Ihr Gebäude wird vom Blitz getroffen). Das Erdpotential des Netzes könnte ansteigen und die Spannung zwischen Ihren Füßen und Ihrem Handgelenk mehrere Hundert Volt betragen!
Eine wahrscheinlichere Gefahr ist sicherlich, dass Sie mit der anderen Hand etwas live berühren (oder ein Werkzeug in der anderen Hand); dass 1M den Strom durch Sie auf einen besonders gefährlichen Weg begrenzt.
@ChrisH Das ist auch eine Möglichkeit, aber Armbänder werden auch bei der Wartung und Prüfung von Geräten und Schaltkreisen verwendet, die nicht an eine Stromquelle angeschlossen sind. Wie auch immer, dieser 1-Meg-Widerstand sollte Sie vor dem Unbekannten schützen: Sie können etwas für Stromkreise tun, wenn Sie nur vorsichtig sind. Stattdessen haben Sie keine Kontrolle über Fernfehlerströme. Achtung: Ich sage nicht, dass Fehler nicht passieren, aber zumindest hilft es, vorsichtig zu sein. Keine Sorgfalt kann Sie schützen, wenn ein 100-kW-Motor unten in der Werkstatt einen groben Defekt hat!
@Marty für realistische Szenarien: Stellen Sie sich das als so etwas wie Sicherheitsgurte vor. Sie können der vorsichtigste Fahrer sein, aber wenn ein betrunkener LKW-Fahrer einschläft, während er mit seinem 100-Tonnen-LKW auf der Gegenfahrbahn fährt, danken Sie vielleicht den Designern (und dem Gesetz), die Ihnen diese Gurte zur Verfügung gestellt haben!
@Marty Wenn Sie den Riemen am ungeerdeten Gehäuse befestigen und das Gerät nicht mit Strom versorgt wird, könnten Sie möglicherweise auf diesen Widerstand verzichten (ESD-weise). Aber ein seriöser Hersteller würde es nicht ohne verkaufen: Es kostet fast nichts und schützt den Anwender im schlimmsten Fall.
Okay! Meine Gedanken waren, dass kein Widerstand notwendig wäre, weil die Leute das Innere ihres Gehäuses oft mit bloßen Händen berühren und ich noch nie davon gehört habe, dass jemand einen Schock bekommen hat. Ich mache mir hauptsächlich Sorgen über ESD-Schäden an meiner Hardware. Nicht über mich. Während ich selbst keinen Zapp spüre, kann die Hardware genau das spüren, weil sie so empfindlich ist. Ich frage mich immer noch, warum es üblich ist, das Gehäuse zu berühren, um sich mit der Grundplatte des Motherboards zu verbinden. Selbst große OEMs wie DELL raten dazu.
@Lorenzo, es gibt viele Sicherheitsmaßnahmen, die für viele Gefahren bei der Arbeit mit potenziell spannungsführenden Geräten erforderlich sind. Das Fehlen eines niederohmigen Erdungspfades ist ein wichtiger. Wenn ich antistatische Vorsichtsmaßnahmen treffe, gibt es meistens keinen Strom, aber wenn ich das Kit zum Testen einschalte, sollte das Armband keine Gefahr darstellen. Ich denke, wir sind uns weitgehend einig
@Marty denken Sie daran, dass Sie sogar von einem PC ohne Stromversorgung getötet werden könnten, wenn die Hauptkondensatoren (mit Hunderten von Volt geladen) im Schaltnetzteil noch genügend Energie speichern. Normalerweise sollte es eine Schaltung geben, um diese Ladungsretention für lange Zeit zu vermeiden (Bleeder-Widerstände oder komplexere und effizientere Schaltungen), aber man weiß nie!
@ChrisH Ja! Und ich möchte für die Allgemeinheit darauf hinweisen, dass Sie ohne diesen Widerstand gefährdet sein könnten, selbst wenn Ihre Geräte vollständig vom elektrischen System getrennt sind, wie ich in meiner Antwort geschrieben habe.
Jahrelang habe ich vor dem Entfernen oder Installieren von Speichermodulen oder Festplatten einfach die Kabel entfernt, das Netzkabel gezogen und das unlackierte Metall des Gehäuses berührt. Also habe ich ein Jahr lang tatsächlich mit meinem Leben gespielt? Und viele andere mit mir? Denn diese Methode ist gängige Praxis.
@Marty IIRC Bis Ende der 70er Jahre in Italien waren Sicherheitsgurte in Italien nicht einmal vorgeschrieben (und damals verkaufte Autos waren nicht einmal damit ausgestattet). Es war gängige Praxis. Dasselbe gilt für Erdschlussunterbrecher (Differentialschutzschalter): Bis Mitte der 80er Jahre waren sie in Haushalten nicht obligatorisch. Es war üblich, sie nicht zu installieren ...
@Marty ... Als nerdiger Teenager habe ich in meinem "Heimlabor" an netzbetriebenen Geräten ohne angemessene Sicherheitsmaßnahmen gearbeitet (ich war SEHR vorsichtig, und das Schlimmste, was passierte, waren ab und zu ein paar kleinere Stromschläge): es war meine übliche Praxis. Ich würde das meinen Schülern heute niemals empfehlen! Fazit: Es gibt viele gängige Praktiken, die potenziell gefährlich sind. Gesetzgebung und technische Kultur entwickeln sich mit der Zeit weiter. Heutzutage verbieten einige Gesetze Praktiken, die vor etwa 20 Jahren üblich waren: nur um eine "kleine" Anzahl von Leben zu retten.
Um Lorenzos letzten Punkt in seiner Antwort hervorzuheben – wenn Sie sich nicht schützen, könnten Sie wie dieser arme Kerl enden ;)
@Marty: Sie hätten in Schwierigkeiten geraten können, wenn das Netzteil einen Fehler hatte, der es der auf den Kondensatoren angesammelten Hochspannung ermöglichte, die Ausgangsstifte mit niedriger Spannung zu erreichen. Jeder Fehler dieser Art hätte den gesamten Computer gegrillt, Logikplatinen sind nicht dafür ausgelegt, tödliche Spannungen an ihrem Eingangsstromanschluss anzulegen.
@Marty "Aber ist das ein realistisches Szenario" - Im wirklichen Leben stirbt man nur einmal. Sie können das Spiel nicht neu starten und es erneut versuchen, wenn Sie es beim ersten Mal vermasseln.
@Marty Der Hauptunterschied besteht darin, dass Sie das Gehäuse bei Wartungsarbeiten einmal berühren und idealerweise zu diesem Zeitpunkt vom Stromnetz trennen. Wohingegen ein antistatisches Armband stundenlang mit Ihrem Körper verbunden ist. In diesen Stunden kann viel passieren, wie das Berühren eines Stromkreises unter Spannung oder ein überraschender Blitzeinschlag oder andere Fälle von Erdpotentialerhöhungen. Dies mag bei der PC-Wartung nicht üblich sein, ist aber bei vielen anderen Anwendungen von Antistatik-Armbändern der Fall, und 1 MΩ schützt in diesen Fällen vor einem Stromschlag.
An den Downvoter: Würden Sie mir gerne erklären, was an meiner Antwort falsch ist?
Das größte Problem bei Ihrem Szenario besteht darin, dass Sie davon ausgehen, dass der Benutzer auch auf andere unabhängige Weise geerdet ist - nur so könnte ein Anstieg des Erdungspotentials des Netzes überhaupt gefährlich sein. Der angegebene Grund für den Widerstand in den Vorschriften besteht darin, den Strom zu begrenzen, falls der Benutzer einen stromführenden Anschluss in dem Gerät berührt, an dem er arbeitet.
@DaveTweed Seine Füße sind etwas "geerdet", es sei denn, er trägt isolierte Schuhe oder der Boden ist mit Isoliermaterial bedeckt. Wenn das OP nicht in einer hochelektrisch sicheren Umgebung (z. B. Industrielabors) arbeitet, ist dies unwahrscheinlich (und meiner Erfahrung nach sind Reparaturwerkstätten normalerweise nicht so sicher). Ich habe nicht über spezifische Vorschriften in Bezug auf diesen Widerstand gesprochen, obwohl ich zugebe, dass mein Szenario weniger wahrscheinlich ist als ein versehentlicher Kontakt mit einem stromführenden Terminal. Dennoch ist es ein mögliches Szenario, das nicht als unwahrscheinlich oder unmöglich abgetan werden sollte.
Es ist nicht falsch, Menschen vor einem Stromschlag zu schützen, aber wenn Sie an der Elektronik arbeiten, erzeugen Sie mit größerer Wahrscheinlichkeit große Entladungsströme, wenn Sie statisch aufgeladene schwimmende Geräte berühren, während Sie an empfindlichen, exponierten Geräten arbeiten. Obwohl es nicht falsch ist zu sagen, dass es Menschen schützt, umso mehr Ein wahrscheinliches Risiko sind Hochstrompfade zu EOS-Pins und -Teilen, und daher ist die Strombegrenzung für die Teile unerlässlich und schützt auch Menschen vor unwahrscheinlichen, aber möglichen Erdströmen, die 10 Volt betragen können, nicht unbedingt lebend, aber möglich, aber selten. Dies ist NUR MEINE Erfahrung.

Sie haben zwei Fragen, die Ihrer Meinung nach zusammenhängen, da sie beide Masseverbindungen betreffen. Die Fragen hängen jedoch nicht zusammen!

Q1) Die eigentliche Masseverbindung, wo der Rückstrom von der Versorgung fließt, sind die schwarzen Drähte am ATX-Stromanschluss. Das Chassis ist zwar auch über die Schrauben mit dem Motherboard verbunden, aber diese Verbindung ist für den normalen Betrieb nicht unbedingt erforderlich. Sie können ein Motherboard auch ohne diesen Anschluss verwenden, zum Beispiel zum Testen vor dem Einbau in ein Gehäuse.

Aber der ATX-Anschluss ist essenziell. Das ATX-Netzteil stellt dann die Verbindung zur Masse in Ihren Netzsteckdosen her.

Q2) Dies ist für die ESD-Entladung, es muss fast kein Strom fließen, da es nur um den Ausgleich der Ladepegel geht. Plötzliche ESD-Entladungen können Komponenten beschädigen. Ein 1-MOhm-Widerstand ist niedrig genug, um den Ladepegel auszugleichen.

Der 1-MOhm-Widerstand behindert also in keiner Weise den ESD-Schutz!

Es bietet zusätzliche Sicherheit. Wenn dieser 1-MOhm-Widerstand nicht vorhanden wäre und Sie eine stromführende Spannung (wie Netzspannung) berühren würden, fließt leicht ein Strom durch Sie und das Armband. Die Strömung kann dann gefährliche Höhen erreichen! Dieser 1-MOhm-Widerstand in Reihe erhöht den Widerstand dieses Pfads auf ein sicheres Niveau. Wenn Sie eine stromführende Leitung berührt haben, könnten Sie ein „Kribbeln“ spüren, aber der Strom kann aufgrund des Widerstands keine gefährliche Höhe erreichen.

Also: Der Widerstand ist eine Sicherheitsmaßnahme zum Schutz des Benutzers, also von Ihnen!

Nun, Q1 geht vor Q2. Denn wenn das Gehäuse nicht direkt mit der Grundplatte verbunden ist, ist Q2 nicht relevant.
Denn wenn das Gehäuse nicht direkt mit der Grundplatte verbunden ist, ist Q2 nicht relevant . Ich bin anderer Meinung! Das Erdungsband verhindert, dass Ihr Körper eine Ladung aufbaut, die sich durch ein ESD-empfindliches Gerät auf der Hauptplatine entladen könnte. Werfen Sie einen Blick auf eine professionelle PC-Baustelle und Sie werden sowohl geerdete PCs als auch Arbeiter mit Armbändern oder leitfähigen Schuhen auf einem leitfähigen Boden sehen!
Aber fördert es den ESD-Schutz? Ich verstehe nicht was du meinst. Ein Armband hilft jedoch beim ESD-Schutz.
Der PC muss nicht geerdet werden, wenn im Inneren gearbeitet wird, aber alle externen Drähte, wenn sie erdfrei sind, können eine schwebende Ladung und einen Lichtbogen nach außen erzeugen. Der Hauptgrund, warum sie sagen, über den Netzstecker geerdet zu bleiben, besteht darin, diese Unsicherheit zu beseitigen. Aber wir EEs, die EOS-bewusst sind, verstehen, dass Sie nur die potenzielle Differenz zum Fall nullen müssen.
100k wird von ESD/EOS-Experten aufgrund von Standardspannungs- und Stromgrenzen als zu niedrig angesehen und >>10M wird als zu hoch für die Dissipationszeitkonstante angesehen, daher wird sie als 1M standardisiert. Weder Handschlaufe noch Fußschlaufe sind eine Garantie. Ich erinnere mich an eine gepufferte Diff-Sonde von Tek Fet, die Junior-Ingenieure früher mit 25 V max

EOS/ESD-Prävention Erfahrung

Der Grund für den akzeptablen Bereich von 1 M bis 10 M liegt in der Strombegrenzung der statischen Entladung für Armbänder. Außerdem reduziert es den Strom auf lebende Spannungen.

--- hinzugefügt

*Obwohl die VAC-Netzspannung sowohl für IEC/UL-akzeptable Leckage 500 uA für Netzfilter usw. beträgt, könnte man argumentieren, dass das Armband mit der gleichen Sicherheitsgrenze auf 240 k reduziert werden könnte, jedoch nicht für EOS-empfindliche Teile. Man könnte also aus beiden Gründen sagen, aber der Hauptgrund für den Schutz sind die EOS-empfindlichen Teile, warum sonst nicht 10M? oder 22M oder 50M? * Das wäre sicherer für den Menschen, aber das ist nicht der Hauptzweck eines „EOS geschützten Arbeitsplatzes“, aber auch die Arbeitssicherheit ist wichtig.

  • Dies geschieht durch langsames Ablassen der Körperladung auf das gleiche Potential des Gehäuses oder der Massereferenz, an die der 1M-Widerstand geklemmt ist, während statische Ladung durch Bewegung oder Änderung der Körperkapazität mit einer festen Ladung V=C/Q erzeugt werden kann.
  • Betrachten wir also beispielsweise eine 10000-pf-Körperoberfläche für Streuluft, die mit 10 kV geladen und dann an einen 1 M-Strombegrenzungswiderstand angeschlossen ist. Wir könnten 10 k/1 M oder 10 mA mit einer Abklingzeit von 1 M * 10 nF = 10 ms erwarten, was schneller ist als vor der Ionisation Zeit, so dass der Widerstand möglicherweise umgangen wird. Aber wenn es ständig angeschlossen ist, ist die Geschwindigkeit des Ladungsaufbaus dV/dt viel langsamer als die Entladezeit, so dass die Körperladungspegel auf relativ niedrigen Niveaus gehalten werden.

  • während das Fingerspitzenmodell von 100-300pF * 1M = 100u-300us Abklingzeit dafür sorgt, dass Finger mit Handschlaufen zur Erde schneller durch Stamm-elektrische Effekte entladen werden und somit der momentane Ladungsaufbau von 1kV auf 1mA begrenzt ist.

    Um dieses Verständnis selbst zu überprüfen, erinnern Sie sich an das aktuelle Knacken, das Sie mit einem Schlüssel oder Finger auf Metall-ESD-Entladung gehört haben, und vergleichen Sie Ihre Erfahrung beim Berühren eines geerdeten Baums (keine Farbe oder Kunststoff) aufgrund des Oberflächenwiderstands. Sie würden wahrscheinlich nichts fühlen, aber dies kann ausreichen, um ungeschützte Mikrowellen-FETs mit 25 V BDV zu beschädigen, aber Ihre Erfahrung sagt Ihnen, dass der Oberflächenwiderstand der Serie den Strom begrenzt.

Zum Schutz vor elektrostatischer Überbeanspruchung oder EOS müssen alle Oberflächen „statisch ableitend“ sein, um eine schnelle Entladung zu verhindern.

Der andere Grund besteht darin, die potenzielle Ionisationsentladungszeit von 5–100 Pikosekunden zu reduzieren, die E-Feld-Transienten schneller erzeugt, als die ESD-Dioden reagieren können, wenn CMOS-Eingänge mit langen Kabeln (Antennen) verbunden sind.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Aus den gleichen Gründen müssen Fußböden und Arbeitsflächen 10 10 Ohm pro Quadrat.

  • Es ist allgemein bekannt, dass E-Feld-Entladungen an einem Ort über einen langen Massepfad geleitet werden und von diesem Pfad ausstrahlen können, um sehr empfindliche Teile zu beschädigen, und zwar aufgrund der resultierenden Antenneneffizienz von Verbindungen zu empfindlichen Teilen bei Frequenzen, die von der Anstiegszeit der Entladung abhängen.

  • Ich habe Fotos gesehen und viele Zeitschriftenforscher bestätigen, dass Finger-ESD möglicherweise eine aktuelle Übergangszeit von bis zu 5-10 ps hat, die erfasst wurde. Dies bedeutet ein kontinuierliches Fourier-Spektrum von mindestens f=1/3t oder ungefähr 25–50 GHz, das im oberen Bereich eine entsprechende sehr kurze Wellenlänge hat.

Somit kann praktisch jede Länge einen Teil des transienten Feldes erfassen und ist daher für EOS unsicher. Aufgrund der winzigen Kontaktfläche bewerten wir Teile nur mit 100 pF oder 300 F für die menschliche Fingerkapazität. Aber in Wirklichkeit können wir zwischen zwei Händen mit einem RLC-Meter und "guter Kontaktfläche" mit Sonden leicht 100x mehr Kapazität messen. Daher kann ESD, die beim Gehen auf trockenen, staubigen Böden oder Hotel-Nylonteppichen mit Schlüssel erzeugt wird, einen gesunden Lichtbogen von 30 kV oder ~ 3 cm und einen guten Zap erzeugen und im gesamten Raum ausstrahlen. Aufgrund der HF-Eigenschaften und -Physik kann nicht garantiert werden, dass ein ungeschütztes Semi zappen wird, noch können Sie garantieren, dass es nicht „verwundet“ ist. nm in geladenen dielektrischen Sperrschicht-Durchbruchspannungen (BDV) von xx nm.

Dies ist auch eine zukünftige Einschränkung für die Schrumpfung der Lithographie nach Moore's Law in CPUs. Wenn die Übergänge viel kleiner werden, können sie sich den BDV-Niveaus von Silizium in xx mV/nm-Nennwerten annähern.

  • Es ist auch eine große Herausforderung für Halbleitertechniker, ESD bei der Herstellung von Halbleitern mit triboelektrisch geladenem Material zu vermeiden, z. B. Silizium- und Gallium-Arsensid-Dämpfe, die überhitzt an Übergängen abgeschieden werden
  • Eine riskante, aber effektive Alternative, wenn kein Armband verfügbar ist, besteht darin, sich der triboelektrischen Oberflächen, Entladungsoberflächen und aller statischen empfindlichen Geräte bewusst zu sein und die Finger zu berühren, während Sie eine Leiterplatten-Erdungslasche halten, bevor Sie sie einer anderen Person übergeben.
  • ODER, halten Sie immer mindestens einen Finger auf einem PC-Gehäuse, um beim Austauschen von Teilen die gleiche E-Feldstärke wie die im Inneren des Gehäuses geerdete Leiterplatte zu behalten.
  • ODER berühren Sie eine geerdete Oberfläche vorsichtig mit Ihrer 1M "kalibrierten" Fingerspitze (mit DMM oder RLC) und berühren Sie vorher nicht Ihr Steckbrett, dann seien Sie sich bewusst, wie einfach E-Felder erzeugt werden können.
  • In meinen letzten 40 Jahren Erfahrung, bevor ich die EOS-Prävention in der Elektronikfabrik implementiert habe, kann ich Ihnen sagen, wie einfach es war, einen Motorola-Emulator oder einen Apple ][ nur aus 10 m Entfernung von ESD zurückzusetzen. Das Labor war von einem geerdeten Käfig (Antenne) umgeben und zu einer Zeit in den 80er Jahren stellte der kommerzielle Nylonteppich großartige ESD-Generatoren mit Schuhen mit Neoprensohlen her. (Salzleder ist besser)

Die meisten MOBOs verwenden isolierte Abstandshalter, und einige wenige verwenden leitfähige, sodass die Erdungsverbindung über den DC-Stecker zum ATX-Netzteil zur Gehäuseerdung erfolgt, wobei die Erdung die lokale Referenz zum Gehäuse ist. Beim Anschluss an eine Steckdose ist die örtliche Gehäusemasse über die Haushaltsverkabelung mit der Erdung verbunden, jedoch sehr induktiv, sodass das Gehäuse die beste Abschirmung darstellt.

(Außer bei langen IO-Kabeln, beachten Sie in besonderen Fällen, dass sie ESD-Ladungen durch triboelektrische Reibung tragen können)

- Beispiel Als ich TE Mgr war, zogen Techniker 10 m SCSI-Kabel auf trockenem Betonboden (mit Staub) und verbanden sich mit Türmen im Abschlusstest und schossen SCSI-Treiber von ESD ab, bis wir ihnen beibrachten, Steckergehäuse und -rahmen vor dem Anschluss zu berühren.

Aber warum ist es dann in Ordnung , mit bloßen Händen zu berühren ? Das ist sicherlich keine "dissipative Bindung", oder?
@Marty Es ist eine schlechte Idee, die Komponenten mit bloßen Händen zu berühren, bis Sie sichergestellt haben, dass Sie das gleiche Potenzial haben wie die Masse, mit der sie verbunden sind. Ob man Potentiale mit oder ohne Armband ausgleicht, macht bei einem PC mit einem großen gut geerdeten Metallgehäuse eigentlich keinen großen Unterschied.
Im Video sehen Sie, wie das Netzteil dieses bestimmten PCs vom Stromnetz getrennt wird. Dadurch wird auch der Erdungsstift von der Netzerde getrennt. Damit ist die Groundplane des Motherboards nicht mehr geerdet . Dennoch rät DELL, "unlackierte Metalloberflächen auf Ihrem Computer zu berühren" . Daher ist es anscheinend in Ordnung, einen unbemalten Teil des Gehäuses mit bloßen Händen zu berühren.
Ich habe einmal eine 5-MVA-Transformatorwicklung auf 50 kV und dann allmählich auf 150 kV Gleichstrom aufgeladen. Die von der Epoxidfarbe erzeugte ESD entlädt sich bei Kontakt mit jedem äußeren Oberflächenbereich wie eine Ladungswolke zu meinem Finger und entlädt nur eine winzige Zone der Farbe. Dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass lackierte Oberflächen nicht gut sind. (außer bei kohlenstoffgefülltem Epoxid) Sogar ESD kann durch die Farbe brechen, während die gesamte Oberfläche aufgeladen wird, wodurch eine größere mJ Energieentladung durch höheren Strom entsteht, was zu einem niedrigeren ESR des Ionisationslichtbogens führt. Maxwell hat dies bewiesen.
@ TonyStewart.EEsince'75 Ja, wenn das Potenzial hoch genug ist, kann es durch eine Farbschicht brechen. Andererseits sollte das Potential noch höher sein, wenn die Schicht sehr dick ist. Aber meine Frage ist: Kann ich ICs auf meinem ATX-Motherboard beschädigen, indem ich das Gehäuse berühre, oder nicht. Im Video rät DELL dazu, das Gehäuse zu berühren, um sich damit zu verbinden. Ich denke, um sich mit der Grundplatte des Motherboards zu verbinden. Kann das dem Mainboard schaden?
@Marty Ja, WIE ich in meiner Antwort erklärt habe (Dell ist richtig). Aufgrund des "Faraday-Käfig-Effekts" des Designs können Sie das Gehäuse sicher berühren. Beachten Sie jedoch, dass E / A-Treiberempfänger freigelegt werden können, wenn das Gehäuse nicht geerdet ist zu einigen Transienten (wenn auch etwas geschützt), es sei denn, sie sind an E / A oder über den VGA-Anschluss zum Monitor usw. geerdet. Die beste Methode ist das Berühren des Gehäuses mit der Fingerspitze (ca. 1 M ~ 10 M). Dann hält jede lose Handverbindung Sie auf dem gleichen Potenzial wie die Platine . Kalibrieren Sie Ihre Fingerspitze für Selbstbewusstsein
Die ersten paar Absätze dieser Antwort sind völlig falsch. Der Massebandwiderstand befindet sich an der falschen Stelle in der Schaltung, um Auswirkungen auf den Strom oder die Anstiegszeit eines ESD-Ereignisses zu haben, das direkt zwischen der Körperkapazität des Menschen und dem berührten Teil auftritt.
Vielleicht habe ich es falsch geschrieben, aber ich versichere Ihnen, dass ich es vollständig verstehe, 1 MOhm begrenzt den Strom und entlädt sich langsam, es sei denn, es gibt einen Lichtbogen über dem Widerstand. Das Berühren des Fingers erzeugt einen Lichtbogen, aber für das abgeschirmte Faraday-Gehäuse handelt es sich um ein "100-300pF-Kondensatormodell", bei dem die Entladung sicherer Werte nur das Gehäuse berührt. Fühlen Sie sich frei zu bearbeiten
Dave, wenn Sie der Meinung sind, "völlig falsch" zu sein, seien Sie darauf vorbereitet, es zu bestätigen, und lassen Sie uns reden. Ich glaube, Sie haben das, was ich geschrieben habe, falsch verstanden, was möglicherweise grammatikalisch falsch ist, oder zu kurz erklärt?

„Berühren mit bloßen Händen“ entlädt Ihren Körper SOFORT, BEVOR Sie mit elektrostatisch empfindlichen Objekten (Platten, Chips usw.)

Wenn Sie alles mit einer Hand tun könnten, dann erreicht das Berühren des Gehäuses des Computers im Wesentlichen dasselbe wie die Verwendung eines Armbands, außer dass SIE NICHT vor einem Stromschlag geschützt sind, wie Sie es durch ein geeignetes antistatisches Armband wären.

Ja, "Berühren mit bloßen Händen" wird Sie beim Berühren entladen, aber Sie werden nicht entladen bleiben. Sie müssen das Gehäuse ständig festhalten oder Ihr antistatisches Armband am Gehäuse befestigen, um sich mit der Grundplatte des Motherboards zu verbinden. Meine Frage: Sollte zwischen Ihnen und dem Gehäuse ein 1E6-Widerstand im Spulenkabel sein? (Angesichts des Szenarios, dass der PC nicht mehr mit der Netzerde geerdet ist.)
JA, es sollte ein 1M-Widerstand vorhanden sein. Denn das reicht aus, um statische Entladungen aufrechtzuerhalten, aber nicht genug, um Sie einem Stromschlagrisiko auszusetzen. Denken Sie daran, dass Sie NICHT davon ausgehen können, dass das Gehäuse nicht mit dem Stromnetz geerdet ist. Es gibt keine separaten Armbänder für "isoliert" und "glücklich".
Ok danke für eure Antworten! Eine Sache noch: Ich kann davon ausgehen oder sogar sicher wissen, dass das Gehäuse nicht mit der Netzerde geerdet ist, wenn ich alle Kabel abziehe :-)
Wenn ZERO-Kabel angeschlossen sind und es nicht auf einer geerdeten Oberfläche sitzt, ist das Chassis eindeutig nicht geerdet. Aber die Frage scheint seltsam, da Sie sich NICHT darauf verlassen sollten. Deshalb gibt es einen Widerstand in der Handschlaufe. Das Problem besteht nicht darin, statische Aufladung zur Erde zu entladen. Das Problem besteht darin, das DIFFERENZIAL zwischen IHNEN und dem Chassis zu beseitigen.
Genau! Nullpotential zwischen mir und dem Gehäuse, was der Fall ist, das mit der Masseebene des Motherboards verbunden ist. Also Nullpotential zwischen mir und der Masseebene. DELL empfiehlt, das Gehäuse auf einen Tisch zu stellen und alle Kabel zu entfernen . Berühren Sie dann einen unlackierten Teil des Gehäuses, um die Ladung auszugleichen.
Aber im obigen Szenario, wie im DELL-Video , wenn ich mein Armband am Gehäuse befestige, anstatt es ständig zu berühren. Sollte das Spiralkabel dann einen Widerstand von 1E6 haben?
JA, um SIE vor einem Stromschlag zu schützen!!! Es sei denn, Sie fühlen sich besonders glücklich und haben eine gute Versicherung.
Das Berühren eines unbemalten Teils des Gehäuses mit bloßen Händen ist in Ordnung, aber das Anbringen meines Armbands an derselben Stelle des Gehäuses ohne Widerstand im Spiralkabel könnte mich durch Stromschlag töten?
Das Berühren des Gehäuses könnte Sie auch durch Stromschlag töten, aber nicht durch einen 1M-Widerstand. Wenn Sie Selbstmordgedanken haben, verwenden Sie eine direkte Verbindung. Diejenigen von uns, die einige Jahrzehnte mit Strom gearbeitet haben, haben viel mehr Respekt davor.
Halten Sie den Netzschalter 5 Sekunden lang gedrückt , wie von DELL empfohlen, reicht das nicht aus, um den PC zu entladen, bevor Sie das Gehäuse berühren?
Ich sehe nicht, wie "Drücken und Halten" des Netzschalters etwas entlädt. Der Knopf ist aus Kunststoff, nicht leitend. Es ist nicht der PC, der "aufgeladen" wird, sondern das DIFFERENZIAL zwischen IHNEN und dem PC, das die Gefahrenquelle darstellt. Das Video stellt richtig fest, dass es darum geht, das Potenzial zwischen IHNEN und dem Gehäuse des PCs auszugleichen. Es hat wirklich nichts mit "Masse" im traditionellen Netzstrom-Sinne zu tun.
Die Frage lautet also: "Fühlen Sie sich glücklich?"
@Marty "Das Berühren eines unbemalten Teils des Gehäuses mit bloßen Händen ist in Ordnung, aber das Anbringen meines Armbands an derselben Stelle des Gehäuses ohne Widerstand im Spulenkabel könnte zu einem Stromschlag führen? " Das Berühren ist möglicherweise nicht in Ordnung Wenn in diesem Moment etwas Unwahrscheinliches, aber Schreckliches schief gelaufen ist, aber weil es nur für einen Moment ist, geht es Ihnen wahrscheinlich gut. Der Unterschied zu einem Armband besteht darin, dass "dieser Augenblick" zu "dauerhaft" erweitert wird. Wenn also etwas Schlimmes passiert, wären Sie ohne den Widerstand nicht geschützt.
Wenn das Netzkabel vom Netzteil getrennt wird, kann dann wirklich noch viel Ladung vorhanden sein? Ich würde nur an ein paar Kondensatoren denken, die sich langsam entladen, bis alles (Mainboard, CPU, Speicher, Grafikkarte etc.) auf gleichem Potential liegt. Wie lange würde das dauern? Ein paar Sekunden? Können Sie danach das Innere des ATX-Gehäuses sicher berühren?
Sie verwechseln die Aufladung der Leistungskomponenten immer wieder mit elektrostatischer Aufladung aus der Umgebung. DAS SIND ZWEI VÖLLIG VERSCHIEDENE DINGE, DIE NICHTS MITEINANDER ZU TUN HABEN! SIE SIND MASSIV VERWIRRT.
Können Sie das näher erläutern? Meine Gedanken: Nachdem ich meinen PC heruntergefahren habe, werden die Kondensatoren auf dem Motherboard aufgrund des Erdungskabels im Stromkabel auf Erdpotential abgelassen. Die Kondensatoren im Netzteil werden durch Bleeder-Widerstände entladen. Ja, ich gehe von einer perfekten Welt aus: kein Erdpotentialanstieg und kein defektes Netzteil. In dieser perfekten Welt wird ESD durch die Potentialdifferenz zwischen mir und dem PC verursacht, richtig?
Ich denke gerne an 2 ESD-Modelle: HBM (Human Body Model) und CDM (Charged Device Model). HBM: Ich berühre ein Gerät, zum Beispiel ein ATX-Motherboard. CDM: 2 Geräte stellen Kontakt her, wie eine Grafikkarte, die in einen PCIe x16-Steckplatz eintritt. Wahrscheinlich gibt es einen Potentialunterschied. Der Strom beginnt also für einige Millisekunden zu fließen, bis die Potentialdifferenz ausgeglichen ist. Während dieser Millisekunden könnte mehr Strom durch die internen Schaltkreise fließen, als sie verarbeiten können. Die ICs frittieren förmlich. Dies merkt man sofort daran, dass der PC nicht bootet, oder erst nach einiger Zeit.
Kann ich in der perfekten Welt (kein Anstieg des Erdpotentials und kein defektes Netzteil) ESD-Schäden an meinem Motherboard verursachen, indem ich das Gehäuse direkt ohne Widerstand berühre, wenn zwischen mir und dem Motherboard ein Potentialunterschied besteht?
@Marty, Die Kondensatoren im Computer (auf der Hauptplatine oder im Netzteil) werden NICHT über das Netzkabel entladen. Die externe Masseverbindung spielt KEINE TEIL im Stromkreis INNERHALB des Computers. Die Hälfte der tragbaren Computer auf der Welt verwenden 2-Draht-Stromkabel und haben überhaupt KEINEN MASSE-Anschluss. Sie entladen sich jedoch eindeutig, nachdem der Strom abgeschaltet wurde. Sie verwechseln immer noch die internen Stromkreise mit niedriger Spannung und hohem Strom mit externen statischen Entladungen. DAS HAT NICHTS MITEINANDER ZU TUN!!!!!!
@Marty, wir wissen nicht, was "Erdpotenzialanstieg" ist??? Sie können ohne Netzteil Schäden an Chips, Modulen oder Platinen verursachen. Das Netzteil hat NICHTS mit ESD zu tun! Wenn die Hauptplatine ordnungsgemäß am Metallgehäuse befestigt ist, ist die Entladung in das Gehäuse normalerweise sicher, da das Gehäuse die Ladung ausgleicht, bevor sie die Hauptplatine (oder andere aktive Komponenten) erreicht.
@RichardCrowley, ich dachte, die Motherboard-Kappen würden zur Erde abfließen, wegen der Kommentare, die ich zu meiner vorherigen Frage erhalten habe . Ich bin davon ausgegangen, dass das Gehäuse, die Masseplatte und der Erdungsstift des Netzteils direkt mit der Erde verbunden sind . Daher dachte ich, die Mobo-Kappen würden abfließen, bis die Potentialdifferenz zwischen diesen Kappen und der Erde ausgeglichen ist.
@RichardCrowley, ich habe mich nicht auf das Netzteil als mögliche Ursache für ESD-Schäden bezogen. Sie sagten, dass Netzteilkappen für den Benutzer gefährlich sein könnten. Ich habe gerade eine perfekte Welt vorgeschlagen, in der die Netzteilkappen aufgrund der Bleeder-Widerstände abfließen würden. Dann fragte ich: Kann ich ESD-Schäden an meinem Motherboard verursachen, indem ich mein unlackiertes Gehäuse berühre, das mit der Grundplatte meines Motherboards verbunden ist?
@Marty, Die INPUT-Kondensatoren in einem SMPS könnten "gefährlich für den Benutzer" sein, bis sie (intern) entladen sind, obwohl ich das noch nie erwähnt habe. Das hat aber nichts mit ESD zu tun. Wie ich oben erklärt habe, gleicht das leitfähige Metallgehäuse jede ESD aus, sodass sie keine Gefahr für das Motherboard darstellt. Das Einzige, was für den Benutzer potenziell gefährlich sein kann, ist ein Armband OHNE 1-M-Widerstand, da es das Risiko eines Stromschlags durch das Stromnetz erhöht. Hat nichts mit ESD zu tun.
Sollte zwischen einem antistatischen Armband und einem PC wirklich ein Widerstand von 1 MΩ liegen?
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