最近有LED大屏幕租賃行業(yè)客戶反映:“春節(jié)期間活動特別多,出現(xiàn)了處理器輸入端口不能識別信號問題,這是什么原因”。機器返回后,我們經(jīng)過確認,故障原因都是輸入端口的處理芯片或保護芯片損壞。為了進一步排除處理器自身的原因,我們還特意將維修好的處理器送測試公司進行靜電測試。經(jīng)過確認處理器本身的可靠性沒有問題。那處理器端口芯片及保護芯片為什么會損壞?我分享下自己對此的認識,希望跟大家共同探討。
一. 靜電放電(ESD)及對策
最常見的造成電子元件損壞的是靜電放電(ESD)。特別是在干燥的冬天,我們又多穿一些毛衣等容易產(chǎn)生靜電的衣服,人體甚至可能產(chǎn)生上萬伏的靜電,這樣直接觸摸處理器端口瞬間放電就可能造成元件損壞。
避免這一問題的對策是:接觸處理器等設(shè)備時先觸摸有效接地的設(shè)備去除靜電,這樣再去觸摸設(shè)備的時候,就相對安全了。
為了應對靜電放電對主板元件的損壞,視頻處理器各輸入輸出端口數(shù)據(jù)引腳都加有TVS管等保護器件。
但保護器件發(fā)揮最大作用的一個前提是有效接地,因為常見的保護器件是一端接數(shù)據(jù)腳,另一端接地,這樣有靜電等高電壓接入數(shù)據(jù)腳,這些保護器件會瞬間短路,將其通過地線泄放掉,保護后段的元件不被損壞。
保護元件示意圖
二. 漏電流的損害
設(shè)備的漏電流也會造成端口芯片被燒掉。首先我們先了解漏電流的概念。
開關(guān)電源中為了減少干擾,會有對應的EMI濾波器電路。但EMI電路的存在,使得在開關(guān)電源在接上市電后對地有一個微小的電流,這就是漏電流。
對于LED大屏幕處理器這類設(shè)備,如果外殼不接地或電源線無地線,設(shè)備通電后外殼會對地帶有110伏電壓,這樣人直接觸摸設(shè)備金屬外殼會有麻麻的感覺。此時,如果LED大屏幕處理器和信號源有一個接地另一個未接地,在插拔信號的時候會看到火花,如果信號線插頭首先接觸到的是數(shù)據(jù)腳(非常規(guī)情況下),會燒壞處理器或信號內(nèi)部芯片,此為處理器返修機,主板端口對應的芯片,LED大屏幕保護元件及PCB已經(jīng)燒壞。
對策:
1. 最好的方法是還是接地,處理器和信號源分別用地線接地,并用萬用表測試對地阻抗或?qū)Φ責o交流電壓,這樣即使帶電拔插也無問題。
2. 如果現(xiàn)場電源插座地線有效接地也無法保證,那操作時最好是先接信號線,最后再接電源線通電,請勿帶電拔插信號!
先連接LED大屏幕視頻與計算機監(jiān)視器和發(fā)送卡之間的信號線,再連接各設(shè)備到電源排插之間的電源線,最后分別通電開機。
三. 接地的重要性
如前所述,接地是ESD保護器件真正發(fā)揮最大作用的前提,也能避免漏電流對設(shè)備對人體損傷,可見接地的重要性。
接地是為保證電工設(shè)備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施,通過金屬導線與接地裝置連接來實現(xiàn),常用的有保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。接地裝置將電工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下,從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災、爆炸等事故。
但是因?qū)嶋H條件限制,在使用處理器和其他設(shè)備時無法做到可靠接地,那使用時就要一定注意前面提到的注意事項,重要的事情再說一遍:
1. 在接觸設(shè)備前,先用手觸摸地線或其他有效接地的設(shè)備金屬外殼去除靜電。
2. LED大屏幕接線時先連接信號線,最后再接電源線通電。