为什么水这么容易损坏低压微电子?


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每个人都有时间把水洒满电子设备,整个东西都像手机一样被毁。

在这么低的电压(3-5伏)下,我不明白为什么它会造成如此短暂的伤害(长期意义重大-腐蚀等)

如果LED是与水的同时,也许有点更多的电流将被绘制,但它似乎并没有在所有短路系统就足够了,并且LED仍然会亮。

那么,永久损坏某些电子设备的原因是什么?


假设有一个设备,例如某些输出引脚,只能提供5mA的电流。当上电时浸入水中时,此引脚将接地短路,并且由于欧姆定律,该引脚将试图提供比该电流大得多的电流,通常会损坏敏感的内部组件。这只是一种失败方式。
Jonathon Reinhart 2013年

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@JonathonReinhart-您似乎正在假设水具有极强的导电性。这通常是不正确的。
康纳·沃尔夫

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@ConnorWolf不一定。我说的是“接地短路”,而不是“ 死地短路接地”。
乔纳森·莱因哈特

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@ConnorWolf出于实用目的,它非常导电。当然,它不是超导体。但这不是空气。让我们不要对此之以鼻,这不是物理学本身。
路人2013年

电路的某些部分也对微小的变化敏感-查看DDR RAM轨道,晶体振荡器等-只要存在微小的电流,高频或低电压,微小的变化就会使狗狗变笨。
约翰·U

Answers:


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纯净水实际上对电子产品来说还不错。纯净水也不会导电。我已经看到整个PCB浸没在纯水中,并且运行良好。问题在于纯净水不能长期保持纯净。它会迅速溶解/吸收环境中的各种污染物,这些污染物将导致现在不纯净的水导电。

这些污染物来自环境-包括空气。因此,灰尘,污垢甚至二氧化碳会导致水传导。自来水中也含有大量矿物质和盐,它们也会导电。

但是,当电路断开时,普通水(不是纯水)不会破坏大多数电子设备。我经常冲洗水槽甚至是普通洗碗机中的PCB,以进行清洁。我只需要确保水完全干燥并且在打开水之前没有残留物即可。

但是淹没在普通水中的普通电路不起作用的原因是因为普通水具有导电性。它不是理想的导体,但足以满足要求。如果您有足够的电流流入/流经非预期的地方,那就不好了。如果幸运的话,这只会使电路暂时出现故障。如果您不幸运,那么您将遭受永久性损害。

诸如LED +电阻器+电池之类的简单电路在浸入水中后可能会正常工作。LED可能不会保持点亮,并且电池可能已完全放电。但是将其晾干并更换电池,它应该可以正常工作。但是有些电路更敏感。考虑一个可开关数百安培/伏特的MOSFET。只需很少的电流即可接通MOSFET,并且水的导电性足以使其导通。但是现在,您可以在不该打开的时候拥有大量的电源,因此损坏某些东西就不足为奇了。

或者考虑一下DC / DC转换器反馈上的电阻分压器。那就是设定输出电压的原因。加水,可能会迫使输出电压过高。水将分隔器弄乱并不需要太多。现在,不是输出3.3v,而是吐出9v。当然,任何由9v而不是3.3v供电的芯片都可能没电了。

因此,非纯净水是不好的。它杀死东西。


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此外,尝试将万用表中的两个探针插入一杯自来水中,然后测量电阻。探头之间的距离会稍微影响测量,但是您可能会对结果显示的数量级感到惊讶
Shamtam 2013年

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腐蚀是另一个问题。水的pH值往往不准确,而是在6.5至8之间,具体取决于您的矿物质含量。水中的各种盐开始氧化焊点和其他组件表面,导致磨损和损坏增加。我们过去经常在手机维修中看到这一点-解决方法包括使用振动浴和溶剂清除残留物,然后手动修补所有腐蚀的接头。
多项式2013年

@AlvinWong这取决于您所指的芯片。大多数1.8伏的IC甚至会提供5个V被破坏,更不用说9
Anindo戈什

@AlvinWong这取决于CMOS的含义。从技术上讲,几乎每个现代芯片都是CMOS,Intel i7将从2v死到错误的引脚。尽管4000系列在这方面肯定更强大。

请记住,即使在错误的引脚上短路,即使是两节AA电池也可能产生破坏性的危险电流。反向偏置,在5v电源下将scr锁在5v器件上可能会永久损坏器件。
Danny Staple 2013年

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尽管我从未听说过这种情况,但为装有便宜SRBP板的浸水的设备加电也有引发火灾的可能。

作为一个鲁ck的少年,我曾经很乐意在一块便宜的配电盘上的一对相邻轨道上连接12V直流电,然后在轨道上滴一滴自来水。首先,您得到的只是氢气和氧气,但最终热水会部分蒸发并部分浸入廉价的SRBP基础材料中。最终,木板变得很热,开始碳化,然后在轨道之间出现火花,最终木板着火了!

我不知道发生这种情况的最低电压是多少(我最近没有尝试过!),但是几百毫安的12V电压可以在0.1英寸间距的Veroboard上做到。

我有一个废弃的车载手机充电器,这将是以后进行实验的理想之选...


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鲁莽?这就是我进入电子行业的方式。然后将两半硬币粘合到与高压发生器相连的人行道上。
Rocketmagnet 2013年

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@Rocketmagnet-好像杀人鬼在我的旧手机充电器上放了一层阻焊剂。真可惜,我期待着
重振

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低压微电子器件通常对较高的电流和电压具有较低的容差。这是微粉化和能源效率提高的本质。通过加水,您正在为不存在的各个部分添加电气路径。东西短路了,保护部件被跳过了,部件承受的电压可能超出其承受的范围。

给定的设备可能由3.7 V电池或5 V USB连接供电,但其电子设备的某些部分可能会有升压调节器。您可能会使用一个升压至18 V的设备。加水以创建不必要的电气路径,并且该18 V子部分刚刚短路到仅5 V的部分,从而杀死了那里的所有芯片。

一个 IC只能支持灌电流或灌电流10 mA。加水,如果接地短路或V cc短路,会拉出超过10 mA的电流,从而煎炸IC的引脚(如果不是整个芯片)。of声,手机上的LCD出现了。

发生这种情况的主要原因是,它不是单个无电源的部件,而是可能包含数千个部件的整个电路板,所有电路板均具有各种最大电压和电流阈值,并且需要仔细控制电路的布局。

相比之下,您的汽车可以坐在雨中而不会积水(如果设计和维护得当,自然)。将其驶入河中(否则河将来到您的身边),水将破坏驾驶室和发动机的内部。这就是将水引入电子设备时要做的事情。


我怀疑一个人可能会将大多数东西浸没在典型电路板上的微导电液体中(例如,在每个连接和一条公共“总线”之间添加〜1Meg电阻的路径)而不会损坏任何东西,甚至可能不会影响操作。但是,许多电路板都包含电源电路(为了最大程度地降低静态电流消耗),它们使用高电阻反馈路径。添加1M平行电阻接地可能导致供给电路,其应该输出3伏,而不是输出6
supercat
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