누출(전자제품)

Leakage (electronics)
블리딩 저항기와 혼동하지 마십시오.

전자공학에서 누출은 일반적으로 절연체로 간주되는 경계를 넘어 전기 에너지가 점진적으로 전달되는 것을 말합니다. 예를 들어 충전된 콘덴서의 자발적 방전, 변압기의 자기 결합, 또는 "off" 상태 또는 역편광 다이오드의 트랜지스터 간 전류 흐름입니다.

인캐패시터

충전된 캐패시터로부터의 점진적인 에너지 손실은 주로 캐패시터에 연결된 트랜지스터나 다이오드 같은 전자 장치에 의해 발생하며, 이 장치는 전원이 꺼진 상태에서도 소량의 전류를 전도합니다.이 오프 전류는 온일 때 장치를 통과하는 전류보다 크기가 작은 경우에도 캐패시터가 천천히 방전됩니다.캐패시터 누출의 또 다른 원인은 캐패시터에 사용되는 일부 유전체 물질의 바람직하지 않은 결함입니다. 유전체 누출이라고도 합니다.이는 유전체 재료가 완벽한 절연체가 아니며 0이 아닌 전도성을 가지며 누출 전류가 흐를 수 있도록 하여 [1]캐패시터를 천천히 방전한 결과입니다.

다른 유형의 누출은 의도한 회로에서 전류가 누출되어 대신 일부 대체 경로를 통해 흐를 때 발생합니다.대체 경로를 통과하는 전류는 손상, 화재, RF 노이즈 또는 [2]감전의 원인이 될 수 있으므로 이러한 종류의 누출은 바람직하지 않습니다.이 유형의 누출은 회로의 어떤 지점에서 전류가 다른 지점에서 흐름과 일치하지 않는 것을 관찰함으로써 측정할 수 있습니다.고압 시스템의 누출은 사람이 실수로 고압 전원선을 접지했을 [3]때처럼 누출과 접촉한 사람에게 치명적일 수 있습니다.

전자 어셈블리와 회로 사이

또한 누출은 한 회로에서 다른 회로로 원치 않는 에너지 전달을 의미합니다.예를 들어, 자속 라인은 전력 변압기의 코어 내에 완전히 제한되지 않습니다. 다른 회로가 변압기에 결합되어 주전원의 주파수로 누출된 에너지를 수신할 수 있으며, 이로 인해 오디오 애플리케이션에서 [4]윙윙거리는 소리가 들릴 수 있습니다.

누출 전류는 이상적인 전류가 0일 때 흐르는 전류이기도 합니다.이것은, 스탠바이, 무효, 또는 「sleep」모드(스탠바이 전원)에 있는 전자 어셈블리의 경우에 해당합니다.이 장치들은 최대 작동 시 수백 또는 수천 밀리암페어보다 대기 상태일 때 1~2개의 마이크로암페어를 소비할 수 있습니다.이러한 누출 전류는 [5]소비 장치의 배터리 가동 시간에 바람직하지 않은 영향을 미치기 때문에 휴대용 장치 제조업체에 중요한 요소가 되고 있습니다.

가변 주파수 드라이브 또는 AC-DC 전력 변환기와 같이 전기 또는 전자 어셈블리를 공급하는 전원 회로에서 주 필터가 사용되는 경우 누출 전류가 활선 및 중성 도체 사이에 연결된 "Y" 캐패시터를 통해 접지 또는 접지 도체로 흐릅니다.이러한 캐패시터를 통과하는 전류는 전원 라인 [6][7]주파수에서 캐패시터의 임피던스 때문입니다.일반적으로 어느 정도의 누출 전류는 허용 가능한 것으로 간주되지만 30mA를 초과하는 과도한 누출 전류는 기기 사용자에게 위험을 초래할 수 있다.예를 들어, 환자와 접촉하는 의료기기 등 일부 애플리케이션에서 허용 가능한 누출 전류량은 10mA 미만으로 매우 낮을 수 있다.

반도체에서

반도체 소자에서 누출은 이동 전하 캐리어(전자 또는 구멍)가 절연 영역을 통해 터널을 뚫는 양자 현상이다.누출은 절연 영역의 두께가 감소함에 따라 기하급수적으로 증가합니다.터널링 누출은 도핑이 심한 P형 반도체와 N형 반도체 사이의 반도체 접합부에서도 발생할 수 있습니다.게이트 절연체 또는 접합부를 통한 터널링 외에 금속 산화물 반도체(MOS) 트랜지스터의 소스 단자와 드레인 단자 간에도 캐리어가 누출될 수 있습니다.이것을 서브 임계값 전도라고 부릅니다.1차 누출원은 트랜지스터 내부에서 발생하지만, 상호 연결 사이에서 전자가 누출될 수도 있습니다.누출은 전력 소비를 증가시키고 충분히 클 경우 완전한 회로 고장을 일으킬 수 있습니다.

누수는 현재 컴퓨터 프로세서의 성능 향상을 제한하는 주요 요인 중 하나입니다.누출을 최소화하기 위한 노력에는 반도체에서 변형된 실리콘, 고분자 유전체 및/또는 더 강한 도판트 수준의 사용이 포함됩니다.무어의 법칙을 이어가기 위해 누출을 줄이려면 새로운 재료 솔루션뿐만 아니라 적절한 시스템 설계도 필요합니다.

특정 유형의 반도체 제조 결함이 누수 증가로 나타난다.따라서 리크 측정 또는 Iddq 테스트는 결함 칩을 찾는 빠르고 저렴한 방법입니다.

누출 증가는 반도체 장치의 비파괴성 과응력에 기인하는 일반적인 고장 모드이며, 접합부 또는 게이트 산화물이 치명적인 고장을 일으키기에 충분한 영구적인 손상을 입었을 때 발생한다.게이트 산화물에 과도한 스트레스를 가하면 스트레스 유발 누출 전류가 발생할 수 있습니다.

바이폴라 접합 트랜지스터에서 이미터 전류는 컬렉터와 베이스 전류의 합계입니다.Ie = Ic + Ib.콜렉터 전류에는 마이너리티 캐리어와 메이저 캐리어라는2개의 컴포넌트가 있습니다.소수 전류는 누출[clarification needed] 전류라고 불립니다.

헤테로 구조 전계효과 트랜지스터(HFET)에서 게이트 누출은 보통 장벽 내에 존재하는 트랩의 고밀도에 기인합니다.지금까지 GaN HDET의 게이트 누출은 [8]GaAs와 같은 다른 게이트 누출에 비해 높은 수준을 유지하는 것으로 관찰되었다.

누출 전류는 일반적으로 마이크로암페어 단위로 측정됩니다.역바이어스 다이오드의 경우 온도에 민감합니다.다이오드 특성을 알기 위해서는 넓은 온도 범위에서 작동하는 애플리케이션에 대해 누출 전류를 주의 깊게 검사해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 관련 리서치 테크니컬 정보 2006-10-16 Wayback Machine에 아카이브
  2. ^ 누출에 관한 문제
  3. ^ "Glossary from System Connection". Archived from the original on 2008-12-01. Retrieved 2009-09-09.{{cite web}}: CS1 maint: bot: 원래 URL 상태를 알 수 없습니다(링크).
  4. ^ Wayback Machine에 보관된 전기 펜스 용어집 2011-10-08
  5. ^ Keysight Technologies 응용 프로그램 주의:DC 입력 배터리 어댑터의 테스트 스루풋을 몇 배 향상
  6. ^ 섀프너 - 전원 라인 필터의 누출 전류
  7. ^ [https://incompliancemag.com/article/leakage-current-measuring-circuits/ 누출 전류 측정 회로
  8. ^ Rahbardar Mojaver, Hassan; Valizadeh, Pouya (April 2016). "Reverse Gate-Current of AlGaN/GaN HFETs: Evidence of Leakage at Mesa Sidewalls". IEEE Transactions on Electron Devices. 63 (4): 1444–1449. doi:10.1109/TED.2016.2529301. ISSN 0018-9383.