เหตุใดน้ำจึงเสียหายไมโครอิเล็กทรอนิกส์แรงดันต่ำอย่างง่ายดาย?

ทุกคนมีเวลาที่น้ำจะไปทั่วอิเล็กทรอนิคส์ของพวกเขาและสิ่งทั้งปวงก็ถูกทำลายเช่นโทรศัพท์มือถือ

ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ (3-5 โวลต์) ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมมันจึงเป็นอันตรายระยะสั้น (ในระยะยาวทำให้รู้สึก - กัดกร่อนเป็นต้น)

หาก LED อยู่ในแนวขนานกับน้ำอาจจะมีกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเล็กน้อยแต่ดูเหมือนว่าจะไม่เพียงพอที่จะทำให้ระบบสั้นและ LED ยังคงส่องแสง

แล้วอะไรคือสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่างเสียหายอย่างถาวรและสาเหตุคืออะไร?

water

— Skyler
แหล่งที่มา

ลองนึกภาพว่ามีอุปกรณ์พูดเอาท์พุทพินบางอย่างที่สามารถมา 5mA เมื่อจมลงในขณะที่เปิดเครื่องหมุดนี้จะสั้นลงถึงพื้นและเนื่องจากกฎของโอห์มจะพยายามหาแหล่งที่มาในปัจจุบันมากกว่านั้นมักจะทำให้ส่วนประกอบภายในที่มีความอ่อนไหวเสียหาย นี่เป็นเพียงโหมดเดียวของความล้มเหลว

— Jonathon Reinhart

@ JonathonReinhart - ดูเหมือนว่าคุณกำลังตั้งสมมติฐานว่าน้ำมีความนำไฟฟ้าสูงมาก โดยทั่วไปไม่ถูกต้อง

— Connor Wolf

@ConnorWolf ไม่จำเป็น ผมบอกว่า "shorted กับพื้น" ไม่ " ตาย shorted กับพื้น"

— Jonathon Reinhart

@ConnorWolf เพื่อการปฏิบัติงานมันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมมาก แน่นอนว่ามันไม่มีตัวนำยิ่งยวด แต่มันไม่ใช่อากาศ อย่าอวดดีกับเรื่องนี้นี่ไม่ใช่เรื่องทางฟิสิกส์

— Passerby

มีบางส่วนของวงจรที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเช่นดู DDR RAM แทร็คออสซิลเลเตอร์คริสตัล ฯลฯ - ไม่ว่าจะมีกระแสเล็ก ๆ ความถี่สูงหรือแรงดันไฟฟ้าต่ำการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ สามารถทำให้สุนัขสั่น

— John U

คำตอบ:

น้ำบริสุทธิ์นั้นไม่เลวเลยสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ น้ำบริสุทธิ์ไม่นำไฟฟ้า ฉันเคยเห็น PCBs ทั้งหมดจมอยู่ในน้ำบริสุทธิ์และพวกมันทำงานได้ดี ปัญหาคือน้ำบริสุทธิ์ไม่คงอยู่ได้นาน มันจะละลาย / ดูดซับสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็วและสารปนเปื้อนเหล่านั้นจะทำให้น้ำที่ไม่บริสุทธิ์ไหลผ่านกระแสไฟฟ้า

สิ่งปนเปื้อนเหล่านี้มาจากสิ่งแวดล้อม - รวมถึงอากาศ ดังนั้นฝุ่นละอองสิ่งสกปรกและแม้แต่ CO2 จะทำให้น้ำไหล น้ำประปามีแร่ธาตุและเกลืออยู่จำนวนมากซึ่งจะทำหน้าที่เช่นกัน

แต่น้ำธรรมดา (ไม่ใช่น้ำบริสุทธิ์) จะไม่ทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่เมื่อวงจรปิด ฉันมักจะล้าง PCB ของในอ่างล้างจานหรือแม้แต่เครื่องล้างจานปกติเพื่อทำความสะอาด ฉันต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำแห้งสนิทและไม่ทิ้งสิ่งตกค้างก่อนเปิดใช้

แต่สาเหตุที่วงจรปกติจมอยู่ในน้ำปกติไม่ทำงานเพราะน้ำปกติเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า มันไม่ใช่ตัวนำที่สมบูรณ์แบบ แต่มันก็เพียงพอสำหรับตัวนำ หากคุณได้รับกระแสไฟฟ้าเพียงพอในสถานที่ที่คุณไม่ได้ตั้งใจ หากคุณโชคดีมันจะทำให้วงจรทำงานผิดปกติชั่วคราว หากคุณไม่โชคดีคุณจะมีความเสียหายถาวร

วงจรง่าย ๆ เช่น LED + Resistor + Battery จะทำงานได้ดีเมื่อจมอยู่ใต้น้ำ ไฟ LED อาจไม่ติดและแบตเตอรี่อาจหมดประจุจนหมด แต่มันแห้งและเปลี่ยนแบตเตอรี่และมันควรจะทำงานได้ดี แต่บางวงจรก็มีความไวมากกว่า ลองนึกถึงมอสเฟตที่สลับแอมป์ / โวลต์หลายร้อยตัว ใช้กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเพื่อเปิด MOSFET และน้ำก็มีค่าการนำไฟฟ้าเพียงพอที่จะเปิดใช้ แต่ตอนนี้คุณมีพลังงานจำนวนมากที่เปิดอยู่เมื่อไม่ควรเป็น - ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่บางสิ่งอาจเสียหายได้

หรือคิดเกี่ยวกับตัวแบ่งแรงดันทานความต้านทานต่อความคิดเห็นของตัวแปลง DC / DC นั่นคือสิ่งที่กำหนดแรงดันเอาต์พุต เพิ่มน้ำและแรงดันขาออกอาจถูกบังคับสูงเกินไป ไม่ต้องใช้น้ำมากนักในการแบ่งตัวแบ่ง ทีนี้แทนที่จะเอาท์พุท 3.3v มันจะคายออก 9v แน่นอนว่าชิปใด ๆ ที่ใช้พลังงานจาก 9v แทนที่จะเป็น 3.3v นั้นอาจตายไปแล้ว

ดังนั้นน้ำที่ไม่บริสุทธิ์จึงไม่ดี มันฆ่าสิ่งต่าง ๆ

— endolith
แหล่งที่มา

นอกจากนี้ลองติดโพรบสองตัวจากมัลติมิเตอร์ลงในแก้วน้ำประปาและวัดความต้านทาน ระยะห่างระหว่างโพรบจะมีผลต่อการวัดเล็กน้อย แต่คุณอาจประหลาดใจในสิ่งที่ลำดับความสำคัญของผลลัพธ์ที่ออกมา

— Shamtam

การกัดกร่อนเป็นอีกปัญหาหนึ่ง น้ำมีแนวโน้มว่าจะไม่เป็นค่า pH 7 อย่างแน่นอน แต่ค่อนข้างจะอยู่ที่ไหนสักแห่งในช่วง 6.5 ถึง 8 ขึ้นอยู่กับปริมาณแร่ธาตุของคุณ เกลือหลายชนิดในน้ำเริ่มที่จะออกซิเดชั่นบัดกรีและพื้นผิวส่วนประกอบอื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่การสึกหรอและความเสียหายที่เพิ่มขึ้น เราเคยเห็นสิ่งนี้มากมายในการซ่อมโทรศัพท์มือถือ - การแก้ไขที่เกี่ยวข้องกับการใช้อ่างสั่นสะเทือนและตัวทำละลายเพื่อล้างสิ่งตกค้างจากนั้นสัมผัสข้อต่อที่สึกกร่อนด้วยตนเอง

— พหุนาม

@AlvinWong ขึ้นอยู่กับชิปที่คุณอ้างถึง ไอซี 1.8 โวลต์ส่วนใหญ่จะถูกทำลายแม้จะมี 5 โวลต์นับประสา 9.

— Anindo Ghosh

@AlvinWong มันขึ้นอยู่กับความหมายของ CMOS ในทางเทคนิคแล้วชิปที่ทันสมัยเกือบทุกรุ่นคือ CMOS Intel i7 จะตายจาก 2v เป็นพินผิด ถึงแม้ว่าในซีรีย์ 4000 นั้นจะแข็งแกร่งกว่าในเรื่องนี้อย่างแน่นอน

โปรดจำไว้ว่าแม้กระทั่งแบตเตอรี่ AA สองก้อนก็สามารถส่งกระแสเสียหายและกระแสอันตรายหากลัดวงจรผิดขา การไบอัสแบบย้อนกลับ, การสลักบนอุปกรณ์ขนาด 5 โวลต์ที่มีแหล่งจ่ายไฟ 5v อาจทำให้ชิ้นส่วนเสียหายอย่างถาวร

— Danny Staple

แม้ว่าฉันจะไม่เคยได้ยินเรื่องนี้เกิดขึ้น แต่ก็เป็นไปได้ที่การเพิ่มพลังให้กับอุปกรณ์ที่เปียกน้ำซึ่งมีบอร์ดSRBPราคาถูกอาจเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้

ในฐานะที่เป็นวัยรุ่นที่บ้าบิ่นฉันเคยสนุกกับการเดินสายไฟ 12V dc ข้ามรางรถไฟที่อยู่ติดกันบนรางคู่ราคาถูกจากนั้นก็วางน้ำประปาลงบนรางรถไฟ ตอนแรกสิ่งที่คุณจะได้รับคือโหลดของไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่ในที่สุดน้ำอุ่นก็ระเหยออกไปและดูดซับลงในวัสดุฐาน SRBP ราคาถูก ในที่สุดกระดานก็ร้อนจนมันเริ่มทำให้เป็นคาร์บอนจากนั้นประกายไฟจะปรากฏขึ้นระหว่างทางและท้ายที่สุดกระดานก็จะยิง!

ฉันไม่ทราบว่าแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำจะเป็นเช่นไรเมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น (ฉันไม่ได้ลองมาก่อน!) แต่ 12V ที่สักสองสามร้อยล้านมิลลิวินาทีจะทำด้วย Veroboard ระดับ 0.1 "

ฉันมีอุปกรณ์ชาร์จโทรศัพท์มือถือในรถยนต์ที่เลิกใช้แล้วซึ่งจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดสอบในภายหลัง ...

— MikeJ สหราชอาณาจักร
แหล่งที่มา

ประมาท? นี่คือวิธีที่ฉันได้เข้าสู่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนั้นและติดกาวเหรียญสองครึ่งกับทางเดินสายไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet - ดูเหมือนกับ killjoys ที่ได้ใส่ชั้นต้านทานบัดกรีในที่ชาร์จโทรศัพท์เก่าของฉัน ความอัปยศฉันรอคอยที่จะ

— รื้อฟื้นความอ่อน

ไมโครอิเล็กทรอนิคส์แรงดันต่ำมักจะมีความคลาดเคลื่อนต่ำต่อกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น มันเป็นธรรมชาติของการปรับปรุง micronization และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยการเพิ่มน้ำคุณกำลังเพิ่มเส้นทางไฟฟ้าสำหรับส่วนต่าง ๆ ที่ไม่ได้ตั้งใจจะมี สิ่งต่าง ๆ ได้รับการ shorted ออกส่วนป้องกันรับข้ามส่วนต่าง ๆ สามารถรับแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าที่พวกเขาสามารถทน

อุปกรณ์ที่กำหนดอาจใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3.7 V หรือการเชื่อมต่อ USB 5 V แต่อาจมีหน่วยงานกำกับดูแลแบบเป็นขั้นเป็นตอนสำหรับส่วนย่อยของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่าง คุณอาจมีอุปกรณ์ที่มีขั้นตอนมากถึง 18 V. เติมน้ำเพื่อสร้างเส้นทางไฟฟ้าที่ไม่ต้องการและส่วนย่อย 18 V ที่เพิ่งตัดให้สั้นลงในส่วน 5 V เท่านั้นเพื่อฆ่าชิปทุกตัวที่นั่น

ICทำได้เพียง แต่สนับสนุนจมหรือจัดหา 10 mA เติมน้ำและสั้นลงสู่พื้นดินหรือ V _ซีซีจะทำให้ดึงมากกว่า 10 mA ทอดชิปของ IC นั้นถ้าไม่ใช่ชิปทั้งหมด ถัดไปมีจอ LCDในโทรศัพท์ของคุณ

เหตุผลหลักนี้เกิดขึ้นเพราะมันไม่ได้เป็นชิ้นส่วนบุคคลที่ไม่มีกำลังไฟ แต่มีบอร์ดทั้งหมดที่อาจพันชิ้นส่วนทั้งหมดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและขีด จำกัด กระแสต่าง ๆ ที่วางไว้อย่างระมัดระวังในลักษณะที่เส้นทางไฟฟ้าถูกควบคุมอย่างระมัดระวัง

ในการเปรียบเทียบรถของคุณสามารถนั่งกลางสายฝนได้โดยไม่ต้องมีน้ำเข้า ขับลงไปในแม่น้ำ (หรือแม่น้ำมาหาคุณ) และน้ำจะทำลายภายในห้องโดยสารและเครื่องยนต์ นั่นคือสิ่งที่คุณกำลังทำเมื่อคุณแนะนำน้ำกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

— เดินผ่านไปผ่าน
แหล่งที่มา

ฉันสงสัยว่าอาจมีใครสามารถจุ่มส่วนใหญ่ของสิ่งต่าง ๆ บนกระดานทั่วไปในของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเล็กน้อย (เช่นการเพิ่มทางเดินที่มีความต้านทาน ~ 1Meg ระหว่างการเชื่อมต่อทุกครั้งและ "บัส" ทั่วไป) โดยไม่ทำลายอะไรเลย . อย่างไรก็ตามบอร์ดจำนวนมากรวมถึงวงจรแหล่งจ่ายไฟที่ (เพื่อลดการดึงปัจจุบันที่เงียบสงบ) ใช้เส้นทางข้อเสนอแนะความต้านทานสูง การเพิ่มตัวต้านทานแบบขนาน 1 ม. เข้ากับกราวด์อาจทำให้วงจรจ่ายซึ่งควรเอาท์พุท 3 โวลต์แทนเอาต์พุต 6

— supercat