물이 저전압 마이크로 일렉트로닉스를 쉽게 손상시키는 이유는 무엇입니까?


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모든 사람들이 물이 전자 제품에 닿는 시간을 가졌으며 휴대 전화처럼 모든 것이 망가졌습니다.

저전압 (3-5 볼트)에서 왜 그것이 단기적인 해악인지 이해하지 못합니다 (장기적으로 의미가 있습니다-부식 등).

LED가 물과 병렬 인 경우 약간 더 많은 전류가 흐르지 만 시스템을 단락시키기에 충분하지 않은 것으로 보이며 LED가 계속 빛납니다.

그렇다면 일부 전자 제품을 영구적으로 손상시키는 원인은 무엇이며 원인은 무엇입니까?


5mA 만 소싱 할 수있는 장치 (예 : 출력 핀)가 있다고 상상해보십시오. 전원이 켜진 상태에서 잠기면이 핀은 접지로 단락되고 옴의 법칙으로 인해 그보다 훨씬 많은 전류를 공급하려고 시도하여 민감한 내부 구성 요소를 손상시키는 경우가 많습니다. 이것은 하나의 실패 모드입니다.
Jonathon Reinhart

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@ JonathonReinhart-물이 매우 전도성이 있다고 가정하는 것 같습니다. 이것은 일반적으로 올바르지 않습니다.
코너 울프

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@ConnorWolf 반드시 그런 것은 아닙니다. 나는 " 죽음 이 땅에 닿지 않았다"고 " 땅에 ground 다"고 말했다.
Jonathon Reinhart

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실용적인 목적을 위해 @ConnorWolf는 매우 전도성입니다. 물론 초전도체가 아닙니다. 그러나 그것은 공기가 아닙니다. 이것에 대해 pedantic하지 마십시오, 이것은 물리학 자체가 아닙니다.
Passerby

DDR RAM 트랙, 수정 발진기 등 미세한 변화에도 민감한 회로의 일부가 있습니다. 작은 전류, 고주파수 또는 저전압이 존재하는 곳이면 작은 변화만으로도 문제가 발생할 수 있습니다.
John U

답변:


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순수한 물은 실제로 전자 제품에는 나쁘지 않습니다. 순수한 물은 전기를 전도 하지 않습니다 . 전체 PCB가 순수한 물에 잠긴 것을 보았습니다. 문제는 순수한 물이 오랫동안 순수하게 유지되지 않는다는 것입니다. 그것은 환경으로부터 다양한 오염 물질을 빠르게 용해 / 흡수 할 것이며, 이러한 오염 물질은 현재 순수한 물이 전기를 전도하지 못하게 할 것입니다.

이 오염 물질은 공기를 포함한 환경에서 나옵니다. 먼지, 먼지, 심지어 이산화탄소까지도 물이 전도 될 수 있습니다. 수돗물에는 많은 미네랄과 염분이 포함되어 있으며, 이는 또한 작용할 것입니다.

그러나 순수한 물이 아닌 일반 물은 회로가 꺼져도 대부분의 전자 장치를 파괴하지 않습니다. 싱크대 또는 일반 식기 세척기의 PCB를 자주 헹궈서 청소합니다. 물을 완전히 건조시키고 전원을 켜기 전에 잔류 물을 남기지 않도록해야합니다.

그러나 일반 물에 잠긴 일반 회로가 작동하지 않는 이유는 일반 물이 전도성이기 때문입니다. 완벽한 도체는 아니지만 도체로 충분합니다. 의도하지 않은 장소에 충분한 전기가 흐르면 나쁘다. 운이 좋으면 회로가 일시적으로 잘못 작동합니다. 운이 좋지 않으면 영구적 인 피해를 입게됩니다.

LED + Resistor + Battery와 같은 간단한 회로는 물에 잠길 때 잘 작동합니다. LED가 계속 켜져 있지 않고 배터리가 완전히 방전되었을 수 있습니다. 그러나 배터리를 건조시킨 후 배터리를 교체하면 제대로 작동합니다. 그러나 일부 회로는 더 민감합니다. 수백 암페어 / 볼트를 스위칭하는 MOSFET을 생각해보십시오. MOSFET을 켜는 데 약간의 전기가 필요하며 물은 켜질 수있을 정도로 전도성이 있습니다. 그러나 이제는 전원을 켜지 말아야 할 때 엄청난 양의 전원이 켜져 있으므로 무언가가 손상 될 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

또는 DC / DC 컨버터의 피드백에서 저항성 전압 분배기를 생각하십시오. 이것이 출력 전압을 설정하는 것입니다. 물을 넣으면 출력 전압이 너무 높아질 수 있습니다. 물이 분배기를 엉망으로 만드는 데 많은 시간이 걸리지 않습니다. 이제 3.3v를 출력하는 대신 9v를 뱉어냅니다. 물론 3.3v 대신 9v에서 전원을 공급받는 모든 칩이 죽었을 수 있습니다.

따라서 순수한 물이 아닙니다. 사물을 죽입니다.


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또한 멀티 미터에서 두 개의 프로브를 수돗물에 꽂아 저항을 측정하십시오. 프로브 사이의 거리는 측정에 약간 영향을 주지만 결과가 어느 정도의 크기로 나올지 놀랄 수 있습니다.
Shamtam

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부식은 또 다른 문제입니다. 물은 정확히 pH 7이 아니라 미네랄 함량에 따라 6.5에서 8의 범위에있는 경향이 있습니다. 물 속의 다양한 염은 솔더 조인트 및 기타 구성 요소 표면을 산화시키기 시작하여 마모와 손상을 증가시킵니다. 우리는 휴대 전화 수리에서 이것을 많이 보았습니다. 수정은 진동 수조와 용제를 사용하여 잔류 물을 제거한 다음 부식 된 조인트를 수동으로 수정하는 것과 관련이 있습니다.
다항식

@AlvinWong 그것은 당신이 말하는 칩에 달려 있습니다. 대부분의 1.8V IC는 5 개 볼트로도 9 개는 물론 파괴됩니다.
Anindo Ghosh

@AlvinWong CMOS의 의미에 따라 다릅니다. 기술적으로 거의 모든 최신 칩은 CMOS이며 인텔 i7은 2v에서 잘못된 핀으로 죽습니다. 4000 시리즈는 이와 관련하여 확실히 더 강력하지만.

두 개의 AA 배터리조차도 잘못된 핀을 가로 질러 단락되면 손상되고 위험한 전류를 공급할 수 있습니다. 5v 전원 공급 장치를 사용하여 5v 장치에서 긁힘을하면 역 바이어 싱으로 인해 부품이 영구적으로 손상 될 수 있습니다.
Danny Staple

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이런 상황에 대해 들어 본 적이 없지만 저렴한 SRBP 보드가 들어있는 물에 적신 장치에 전원을 공급 하면 화재의 위험이 있습니다.

무모한 십대 시절, 나는 저렴한 스트립 보드 한 쌍의 인접한 트랙에 12V dc를 배선 한 다음 트랙에 수돗물 한 방울을 놓는 것을 좋아했습니다. 처음에는 수소와 산소가 많지만 결국 가열 된 물이 부분적으로 증발하여 값싼 SRBP 기본 재료에 흡수됩니다. 결국 보드가 너무 뜨거워 져 탄화되기 시작한 다음 트랙 사이에 스파크가 나타나고 결국 보드는 불을 붙잡습니다!

나는 이것이 일어날 수있는 최소 전압이 무엇인지 모른다. (최근 시도하지 않았다!) 수백 밀리 암페어에서 12V는 0.1 "피치 Veroboard로 그것을 할 것이다.

차내 휴대 전화 충전기가 차후에 실험에 이상적인 후보가 될 것입니다.


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무모한? 이것이 제가 전자 제품에 들어온 방법입니다. 그런 다음 동전의 두 반쪽을 고전압 발전기에 연결된 포장 도로에 붙입니다.
Rocketmagnet

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@Rocketmagnet-killjoys가 구형 전화 충전기에 솔더 레지스트 층을 놓은 것처럼 보입니다. 부끄러움, 나는 내 젊음을
되살리기

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저전압 마이크로 일렉트로닉스는 종종 더 높은 전류 및 전압에 대한 허용 오차가 낮습니다. 미세화 및 에너지 효율 향상의 본질입니다. 물을 추가하면 다양한 부품에 전기 경로를 추가 할 수 있습니다. 물건이 단락되고 보호 부품이 생략되며 부품이 허용하는 것보다 더 높은 전압을받을 수 있습니다.

지정된 장치는 3.7V 배터리 또는 5V USB 연결로 전원을 공급받을 수 있지만 전자 장치의 특정 하위 섹션에 대한 승압 레귤레이터가있을 수 있습니다. 최대 18V의 승압 장치가있을 수 있습니다. 물을 추가하여 원치 않는 전기 경로를 만들고 18V 하위 섹션을 5V 전용 섹션으로 단락시켜 모든 칩을 제거합니다.

IC는 단지 침몰 또는 10mA를 소싱 지원할 수 있습니다. 물과 접지를 짧게 또는 V cc를 추가하면 칩 전체가 아니라면 IC의 핀을 튀겨 10mA 이상을 끌어 당길 수 있습니다. of, 간다 LCD를 휴대 전화에.

이것이 발생하는 주된 이유는 개별적이고 전원이 공급되지 않는 부품이 아니라 수천 개의 부품으로 구성된 전체 보드이기 때문입니다. 모두 최대 전압 및 전류 임계 값이 있으며 전기 경로를 신중하게 제어하는 ​​방식으로 조심스럽게 배치됩니다.

비교해 볼 때, 물이 들어 가지 않고 자동차가 빗물에 앉아있을 수 있습니다 (자연스럽게 잘 설계되고 유지 관리되는 경우). 강으로 운전하면 (또는 강이 나옵니다) 물이 운전실과 엔진 내부를 파괴합니다. 이것이 전자 제품에 물을 넣을 때하는 일입니다.


나는 아마도 작동에 영향을 미치지 않고 아무것도 손상시키지 않고 약간의 전도성 액체 (예 : 모든 연결과 공통 "버스"사이에 ~ 1Meg 저항을 가진 경로 추가)에 전형적인 보드의 대부분의 물건을 담글 수 있다고 생각합니다. . 그러나 많은 보드에는 대기 전류 소모를 최소화하기 위해 고 저항 피드백 경로를 사용하는 전원 공급 회로가 포함되어 있습니다. 병렬 1M 저항을 접지에 추가하면 공급 회로가 3 볼트를 대신 출력하여 6을 출력 할 수 있습니다.
supercat
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