Co to jest prąd upływu?

Prąd upływowy to niezamierzona utrata prądu elektrycznego lub elektronów. Termin ten jest często stosowany w przypadku mikroprocesorów komputerowych, czyli układów wykonujących obliczenia i przetwarzających dane. W rzeczywistości wyciek jest problemem, który hamuje szybsze postępy w wydajności komputera. Termin dotyczy również elektroniki i urządzeń elektroniki użytkowej.

Półprzewodniki wykorzystują miliony tranzystorów do wykonywania obliczeń i przechowywania danych w mikroprocesorach komputerowych. Tranzystory to urządzenia służące do wzmacniania i przełączania sygnałów elektronicznych. Prąd upływowy w półprzewodnikach występuje na poziomie tranzystora. Ponieważ producenci półprzewodników nadal zmniejszają tranzystory, aby ściśnąć więcej na chipie, rosną problemy z prądem upływowym. Mniejsze tranzystory mają cieńsze warstwy izolacyjne, co powoduje większy prąd upływowy.

Wycieki w tranzystorach powodują, że półprzewodniki wymagają większej mocy do działania, ponieważ muszą zastąpić prąd utracony na skutek wycieku. Prąd upływowy generuje również ciepło, gdy wycieka, co prowadzi do obniżonej wydajności półprzewodnika. Gdy ciepło z wycieku zostanie połączone z ciepłem generowanym przez normalną pracę półprzewodnika, może to stać się poważnym problemem. Nadmierne ciepło może ostatecznie spowodować awarię obwodu. Projektanci mogą zastosować wiele różnych podejść w celu zmniejszenia ilości wycieków.

W elektronice prąd upływowy odnosi się do niezamierzonej utraty energii z kondensatora. Kondensator to pasywny element elektryczny, który może wytwarzać pole elektryczne i magazynować energię. Kondensator rozładowuje się powoli przez cały czas, gdy przez jego część elektroniczną, w tym tranzystory i diody, przepływa trochę prądu elektrycznego. Nawet gdy kondensator jest wyłączony, przepływa niewielka ilość prądu, co powoduje problem. Prąd upływowy w elektronice może również odnosić się do prądu przepływającego przez przewód uziemiający.

W przypadku urządzeń elektroniki użytkowej prąd upływowy może odnosić się do urządzenia pobierającego prąd elektryczny, nawet po wyłączeniu zasilania. Niektóre urządzenia, takie jak telefony komórkowe, będą pobierać trochę prądu, nawet gdy bateria jest już w pełni naładowana. Niektóre inne urządzenia naładowane baterią mogą pobierać trochę energii, nawet w trybie uśpienia, co jest również określane jako prąd upływowy. Jest to jeden z powodów, dla których eksperci zalecają odłączanie ładowarek do telefonów komórkowych i innych urządzeń, gdy nie są używane; z upływem czasu ten upływ prądu może sumować się i podnosić rachunki za energię.