一种人体静电释放电路及其应用制造技术

本发明专利技术涉及人体静电释放消除的技术领域，特别是一种人体静电释放电路及其应用。其特征是：包括压控变阻单元、电阻R、电容C，压控变阻单元两端的电阻由控制极G上的电压控制，压控变阻单元一端接地，另一端为触摸端，电阻R和电容C串联组成RC充电电路，当手触碰触摸端，人体静电通过电阻R对电容C进行充电，随着控制极G电压升高，压控变阻单元两极间的电阻由大变小，人体静电通过压控变阻单元进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。

An electrostatic discharge circuit for human body and its application

【技术实现步骤摘要】
一种人体静电释放电路及其应用
本专利技术涉及人体静电释放消除的
，特别是一种人体静电释放电路及其应用。
技术介绍
目前在易燃、易爆和防静电场所使用人体静电释放球释放人体静电，人体静电释放球又名人体静电消除球，静电消除球是一种适用于易燃、易爆和防静电场所的人体静电释放产品，研发的主要目的是在易燃，易爆危险区域和防静电场所将人体本身所积累的静电电荷安全的泻放掉，避免因人体静电而引发的火灾爆炸事故、人体电击及减少电子元件的静电损害现象的发生。但现有的人体静电释放球用不锈钢制作，球体（触摸球）连接大地，当手接触球体后将人体静电迅速引入大地，在此过程中，当手接触球体的瞬间有可能产生放电火花，该火花对于易燃，易爆场所是不安全的，另外人体也会有电击感而产生不适。本案的静电释放电路专用于静电消除领域，要求常态形状保持一定的大电阻（50兆欧姆~1000兆欧姆），触摸后要求电阻迅速减小（0兆欧姆~50兆欧姆）。
技术实现思路
本质安全源于按GB3836.4—201标准，防爆电器分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类，本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。也就是说该类电器不是靠外壳防爆和充填物防爆，而是其电路在正常使用或出现故障时产生的电火花或热效应的能量小于0.28mJ，即瓦斯浓度为8.5%（最易爆炸的浓度）最小点燃能量。本专利技术的目的是提供一种人体静电释放电路，将静电释放电路连接在接地的金属物上，用手按摸该电释放电路触摸端即可释放人体静电，同时不产生接触静电火花，在人体静电释放过程中对人不产生电击感。人体静电释放要求不产生火花、不产生电击感，同时放电时间也不能太长，根据Q（电量）=U（电压）*C（电容），I（电流）=U（电压）/R（电阻），通常人体电容为一定值，为了避免瞬间放电，要设置放电电阻，即限制放电功率P=U2/R（放电功率随电压的平方迅速下降），但恒定电阻时，随着电量下降，电压也下降，放电电流就会减小，放电时间就会延长，由于放电功率随电压的平方迅速下降（P=U2/R），如果限定一个放电功率，要快速放电则电阻要迅速减小，所以本案实现开始时保持一定的大电阻（50兆欧姆~1000兆欧姆），触摸后要求电阻迅速减小（0兆欧姆~50兆欧姆），满足既快又安全释放静电的要求。根据放电的时间常数T=RC，在C一定的境况下电阻越大需要的放电时间越长，而电阻太小则放电功率大，容易产生火花，所以本案要解决的是变电阻放电。本专利技术的技术方案是：一种人体静电释放电路，其特征是：包括压控变阻单元、电阻R、电容C，压控变阻单元两端的电阻由控制极G上的电压控制，压控变阻单元一端接地，另一端为触摸端，电阻R和电容C串联组成RC充电电路，当手触碰触摸端，人体静电通过电阻R对电容C进行充电，随着控制极G电压升高，压控变阻单元两极间的电阻由大变小，人体静电通过压控变阻单元进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。一种人体静电释放电路，其特征是：由半导体材料制成，包括源极S、栅极G、漏极D、源极S、栅极G、漏极D及栅极G间电阻、栅极G及源极S间电容，当手触碰触摸端漏极D，人体静电通过漏极D及栅极G间电阻对栅极G及源极S间电容进行充电，随着栅极G电压升高，漏极D和源极S间电阻由大变小，人体静电通过漏极D和源极S间的由大变小的电阻进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。一种人体静电释放电路，其特征是：包括场效应管、电阻R、电容C，电阻R跨接在所述场效应管漏极D和栅极G之间，电容C跨接在所述场效应管栅极G和源极S之间，当手触碰触摸端漏极D，人体静电通过所述电阻R对所述电容C充电，随着栅极G电压升高，漏极D和源极S间电阻由大变小，人体静电通过漏极D和源极S间的由大变小的电阻进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。所述的一种人体静电释放电路，其特征是：RC常数为1~10秒。所述的一种人体静电释放电路，其特征是：D-S间跨接100兆欧姆~1000兆欧姆的电阻。所述的一种人体静电释放电路，其特征是：静电释放电路设置在不干胶上形成即时贴。所述的静电释放电路的应用，其特征是：静电释放电路设置在加油机外壳用于释放人体静电。所述的静电释放电路的应用，其特征是：静电释放电路设置在加油枪的油嘴管上用于释放人体静电。所述的静电释放电路的应用，其特征是：静电释放电路设置在加油枪的手柄上用于释放人体静电。所述的静电释放电路的应用，其特征是：静电释放电路设置在门手把上用于释放人体静电。所述的静电释放电路的应用，其特征是：静电释放电路设置在静电释放球电路中用于释放人体静电。本专利技术的有益效果是：应用本电路及其制品时不产生静电电火花，同时在人体静电释放过程中对人不产生电击感，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。附图说明图1为本专利技术原理图。图2为本专利技术场效应管电路图。图3为本专利技术电阻随时间变化的示意图。图4为本专利技术放电电流随时间变化的示意图。图5为本专利技术由不干胶制成即时贴的实施方案。图6为本专利技术应用于加油站的实施方案。图7为本专利技术应用于加油枪的实施方案。图8为本专利技术应用在门把手上的实施方案。图9为本专利技术应用于静电释放球的实施方案。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术原理图，电路1000包括压控变阻器件101、电阻R、电容C，压控变阻器件101两端的电阻由控制极G上的电压控制，压控变阻器件一端接地，另一端为触摸端102，电阻R和电容C串联组成RC充电电路，当手触碰触摸端102，人体静电通过电阻R对电容C进行充电，随着控制极G电压升高，压控变阻器件两极间的电阻由大变小，人体静电通过压控变阻器件进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。本专利技术的实施方式可以是芯片级实施或器件实施，芯片级实施即直接用半导体工艺制成压控变阻器材料或压控变阻芯片阵列。图2为本专利技术场效应管电路图，包括场效应管、电阻R、电容C，电阻R跨接在所述场效应管漏极D和栅极G之间，电容C跨接在所述场效应管栅极G和源极S之间，当手触碰触摸端漏极D，人体静电通过所述电阻R对所述电容C充电，随着栅极G电压升高，漏极D和源极S间电阻由大变小，人体静电通过漏极D和源极S间的由大变小的电阻进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。图中为N-MOS管，同理可以推演到P-MOS管，场效应管在源极金属与衬底连在一起时，源极和漏极可以互换使用，且特性变化不大，场效应管的源极和漏极在结构上是对称的，可以互换使用，耗尽型MOS管的栅-源电压可正可负。图3为本专利技术电阻随时间变化的示意图，假设场效应管的D-S最大电阻为Rmax，实际上场效应管的D-S电阻可以很大，在本案的应用中可以在D-S间跨接100兆欧姆~1000兆欧姆的电阻，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体静电释放电路，其特征是：包括压控变阻单元、电阻R、电容C，压控变阻单元两端的电阻由控制极G上的电压控制，压控变阻单元一端接地，另一端为触摸端，电阻R和电容C串联组成RC充电电路，当手触碰触摸端，人体静电通过电阻R对电容C进行充电，随着控制极G电压升高，压控变阻单元两极间的电阻由大变小，人体静电通过压控变阻单元进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。/n

【技术特征摘要】
1.一种人体静电释放电路，其特征是：包括压控变阻单元、电阻R、电容C，压控变阻单元两端的电阻由控制极G上的电压控制，压控变阻单元一端接地，另一端为触摸端，电阻R和电容C串联组成RC充电电路，当手触碰触摸端，人体静电通过电阻R对电容C进行充电，随着控制极G电压升高，压控变阻单元两极间的电阻由大变小，人体静电通过压控变阻单元进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。


2.一种人体静电释放电路，其特征是：由半导体材料制成，包括源极S、栅极G、漏极D、源极S、栅极G、漏极D及栅极G间电阻、栅极G及源极S间电容，当手触碰触摸端漏极D，人体静电通过漏极D及栅极G间电阻对栅极G及源极S间电容进行充电，随着栅极G电压升高，漏极D和源极S间电阻由大变小，人体静电通过漏极D和源极S间的由大变小的电阻进行放电，实现限定放电功率条件下快速安全释放人体静电。


3.一种人体静电释放电路，其特征是：包括场效应管、电阻R、电容C，电阻R跨接在所述场效应管漏极D和栅极G之间，电容C跨接在所述场效应管栅极G和源极S之间，当手触碰触摸端漏极D，人体静电通过所述电阻R对所述电容C充电，随着栅极G电压升高，漏极D和源极S间电阻由大变小，人体静电通过漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧治，吴凡，吴东辉，
申请(专利权)人：吴东辉，
类型：发明
国别省市：江苏;32