أسباب وحلول كهربة صندوق الألمنيوم المعدني لمعدات القياس

عند توصيل الكمبيوتر الدفتري بمصدر طاقة على مرحلتين ، هناك مشكلة شائعة تتمثل في تسرب العلبة. لمس الجزء المعدني من الكمبيوتر المحمول بيدك سيشعر بالخدر ؛ ال نسيج معدني من مضيف الكمبيوتر يتم شحنه أيضًا عند تعليق السلك الأرضي. العلبة المعدنية الأخرى الإلكترونية توجد هذه الظاهرة أيضًا في عدد كبير من الأجهزة ، مثل أجهزة الكمبيوتر اللوحية المنزلية والغسالات والثلاجات وما إلى ذلك. من الواضح أن حدوث المشكلات المذكورة أعلاه يرجع إلى أن غلاف الجهاز "كهربائي". فلماذا يحمل الغلاف المعدني "الكهرباء"؟ كيف يمكن منع شحن حاوية معدات القياس وإلحاق الأذى بالناس؟ تحليل هاتين المسألتين على النحو التالي:

1. سبب شحن العلبة الصك

1. الكهربائية الضميمة الصك عادة ما تكون مشحونة

من الطبيعي أن يتم شحن معظم العبوات المعدنية للأجهزة الكهربائية. يسمى هذا النوع من "الكهرباء" بشكل عام بالكهرباء المستحثة أو الجهد المتدلي ، والجهد المقاس هو الجهد المستحث. بعض الناس يسمون هذا أيضًا تيار التسرب "الكهرباء" أو تيار التسرب. خصائصه: الجهد أعلى من 48 فولت ، والتيار صغير جدًا. عادة لا يوجد ضرر مباشر على سلامة الإنسان ، ولكن بعض الأشخاص الذين لديهم حساسية خاصة للكهرباء لديهم شعور بالخدر. ما سبب "الكهرباء" في غلاف الجهاز الكهربائي؟

يشير الجهد المستحث المذكور أعلاه إلى فرق الجهد بين الغلاف المعدني للأداة الكهربائية والأرض عندما يتم عزل الأداة الكهربائية العادية عن الأرض. الممانعة الناتجة عن مقاومة العزل والتفاعل السعوي للسعة الموزعة بين الدائرة الداخلية للأداة الكهربائية وغلاف الجهاز الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن غلاف الجهاز الكهربائي والأرض لهما أيضًا مقاومة مكافئة. حاوية الجهاز تعادل السعة الموزعة والمفاعلة السعوية للأرض بالتوازي. وفقًا لخصائص الدائرة المتسلسلة ، يمكن الحصول على الجهد الأرضي لحاوية المعدات الكهربائية.

كيف يتم نقل تيار التلامس الناتج عن محول الطاقة إلى الكمبيوتر المحمول؟ سواء كان مصدر طاقة بتردد طاقة أو محول إمداد طاقة ، بشكل عام سيكون هناك مكثف مكافئ على جانب الجهد العالي والجهد المنخفض للمحول الرئيسي ، وسيكون هناك أيضًا كمية صغيرة من تيار التسرب. الجهد الكهربي للكمبيوتر الدفتري ، والقطب السالب هو الأساس الوظيفي للكمبيوتر الدفتري ، والذي يستخدم لتوصيل  حاوية الألومنيوم من الكمبيوتر المحمول ، والأرض الوظيفي لواجهة USB ، والأرض الوظيفي لواجهة HDMI ، وغالبًا ما يتم توصيل هذا القطب السالب بأرض المحول). ثم يؤدي ذلك إلى تهيئة الظروف لتمرير تيار التلامس للمحول إلى الكمبيوتر الدفتري. لا يمكن تجنب هذا الوضع. الحل هو زيادة طبقة التدريع النحاسية في الطبقة الوسطى من المحول للعزل والتأريض ، لكن هذا التأثير لا يمكن حمايته بالكامل ، وهناك القليل من التسرب. في الواقع ، يمكن تجاهل معظم هذه الكهرباء المستحثة تمامًا.

في ظل الظروف العادية ، سيتم نقل معظم تيار الاتصال الناتج عن المحول إلى الأرض من خلال سلك التأريض للمحول ؛ ينتقل جزء صغير إلى الغلاف غير المؤرض ، وكابل البيانات غير المؤرض ، وما إلى ذلك ، لذلك لا يمكن لجسم الإنسان الشعور به ؛ وعندما يكون التأريض ضعيفًا أو في حالة عدم وجود تأريض ، لا يمكن لتيار اللمس الناتج عن المحول الهروب من خلال الطرف الأرضي لمحول الطاقة ، وسيتم نقله إلى الغلاف المعدني للكمبيوتر الدفتري وكابل USB ؛ عندما يلمس شخص ما حاوية الكمبيوتر الدفتري ، يتدفق تيار اللمس مباشرة إلى الأرض عبر جسم الإنسان. هذا يخلق الشعور الذي يقوله الموضوع. من أجل منع خطر ملامسة التيار ، من الضروري تحديد الحجم الحالي. هذا اختبار أمان مهم عند اختبار المحولات. طالما أنه منتج مؤهل ، ستكون القيمة الحالية لجهة الاتصال ضمن النطاق الآمن.

أي جهاز يعمل بالتيار المتردد (بشكل أساسي المحولات التي تحتوي على مكثفات Y ، وتبديل إمدادات الطاقة ، وما إلى ذلك) ستولد حتمًا تيارًا باللمس ، ولكن يتم تصريف معظمها بواسطة الأرض ؛ عند اختبار تيار اللمس للجهاز ، افصل السلك الأرضي. للاختبار ، وهذا يعني ، حتى لو كان هناك موقف مثل الموضوع ، فلن يكون هناك خطر.

2. الغلاف الإلكتروني للأداة الكهربائية مشحون بشكل غير طبيعي

وفقًا للمعايير الوطنية للتوافق الكهرومغناطيسي (EMC ، EMI) ومتطلبات السلامة. المحتوى الرئيسي لتصميم EMI هو تصميم مرشح الضوضاء. يمكن أن يؤدي استخدام مرشحات تبديل مصدر الطاقة إلى منع الضوضاء في شبكة الطاقة بشكل فعال من دخول المعدات (مصدر الطاقة) ، ويمكنه أيضًا منع الضوضاء الناتجة عن المعدات (مصدر الطاقة) من تلويث شبكة الطاقة. من أجل قمع تلوث الضوضاء ، يجب استخدام دائرة مرشح. من أجل قمع تداخل النمط الصناعي المشترك ، من الضروري توصيل مكثفين بالأرض على خطي الإدخال L و N على التوالي. تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية للمكثفات في منع الاتصال المباشر (الضوضاء العالية والاضطراب الشديد بشكل عام هي إشارات عالية التردد ، والتي يمكن تقريبها لفهم إشارة التيار المتردد الرئيسية). إذا تم تأريضه ، يتدفق هذا الجزء من إشارة التداخل إلى الأرض لتحقيق تأثير الترشيح. إذا لم يتم تأريضها ، إذا لمسها شخص ما ، فسوف تتدفق إلى جسم الإنسان. يُعرف أيضًا باسم ظاهرة التسرب. (جهد هذا الجزء هو التيار المتناوب ، وقد تكون الحالة الساكنة بشكل عام عالية مثل حوالي 110 فولت).

ينص المعيار الوطني GB4943 (سلامة معدات تكنولوجيا المعلومات) على ضرورة تأريض الأجهزة الكهربائية ذات الصلة (بما في ذلك إمدادات الطاقة). إذا لم يتم تأريض صندوق الكمبيوتر ، ولم يتم تأريض مصدر الطاقة ، فلن يتم تحرير هذا الجزء من الكهرباء ، مما يتسبب في شحن العلبة.

ومع ذلك ، نظرًا لأنظمة السلامة ، فإن تيار التسرب هذا لن يتجاوز حد تحمل جسم الإنسان ، أي بشكل عام ، لن تقتل الكهرباء الناس ، ولن يكون هذان المكثفان عمومًا مختلطين (بشكل عام ، وسيط من شأنه أن يكون ذاتيًا). -حرقة في ماس كهربائى). الحل هو الأرض بشكل جيد. إذا تعذر تأريض الأرض ، يمكن فصل السلك الأرضي عن المكثف ، أو يمكن إزالة المكثف (سيزداد EMI. بالطبع ، من الممكن استبدال هذين المكثفين بمحاثة الوضع الشائع ، لكن التكلفة ستكون كبيرة أعلى) ، هذا هو معظم أغلفة الكمبيوتر مشحونة بالكهرباء.

جانب الجهد العالي وجانب الجهد المنخفض لمزود طاقة التبديل (أي ، الجانبين اللذين يتقاطعان مع optocoupler ، سيكون هناك بشكل عام مسافة واضحة بين جانبي لوحة الدائرة) عادة ما يكون هناك مكثف EMI ( قد يتم أيضًا توصيل بعض مصادر الطاقة بالتوازي مع المقاوم عالي المقاومة (نادرًا)) ، إذا كان هناك تيار تسرب على جانب مصدر الطاقة ، فسيحدث تسرب أيضًا.

يكون الغلاف المعدني للأداة الكهربائية مكهربًا لأنه متصل بسلك الطاقة أو أن عزل الجهاز الكهربائي تالف لسبب ما ، وهو ما يسمى بالكهرباء غير الطبيعية لغلاف الأداة الكهربائية. في هذا الوقت ، يكون جهد الغلاف المعدني للأداة الكهربائية على الأرض مساويًا تقريبًا لجهد مصدر الطاقة ، وهو ما يمثل تهديدًا كبيرًا لسلامة جسم الإنسان.

يتضح من التحليل أعلاه أن الغلاف المعدني للأداة الكهربائية مشحون بشكل غير طبيعي ، خاصةً عندما يكون العزل الداخلي للأداة الكهربائية قصير الدائرة ، بمجرد أن يلمس جسم الإنسان حاوية التحكم الصناعي للأداة الكهربائية ، الجهد المطبق على جسم الإنسان هو 220 فولت تيار متردد ، وهو أمر قاتل. .