Захисні пристрої ESD - необхідні для MCU?


9

Я працюю з двома чіпами на платі, dsPIC33F і PIC24F, а також з серійним EEPROM (24FC1025.)

Я бачив ці маленькі пристрої захисту ОУР у пакетах 0603:

http://uk.farnell.com/panasonic/ezaeg3a50av/esd-suppressor-0603-15v-0-1pf/dp/1292692RL

Для MCU, як я використовую, це необхідно? Дошками можна постійно обробляти, а зовнішні інтерфейси (I2C, UART) можуть піддаватися впливу ОУР.

Чи захищали б внутрішні діоди мікросхему і зробили це безглуздим?

Відповіді:


4

Ви, звичайно, можете використовувати такі пристрої. Зазвичай вони є поганим вибором для всього, що має менші вимоги до споживання електроенергії, оскільки вони мають високий струм витоку.

Ви також повинні бути обережними з напругою затискання, ESD ~ 200 В може пошкодити мікроконтролер, пристрій, до якого ви підключили, вказано при макс. 500 В. Переконайтесь, що все, що намагаються захистити, насправді захищене настільки, наскільки це потрібно.

Для цифрових ліній також зверніть увагу на ємність цього пристрою / пакету, вони можуть зіпсувати вашу цілісність сигналу.

Що я зазвичай роблю, якщо вхід, ймовірно, потрапить у ESD, як вхід, який часто підключається в полі, - це використовувати двосторонній підхід.

Спочатку використовуйте пристрій ESD або діоди ближче до ланцюга для захисту, який тип я б використовував, залежить від сигналу / ланцюга, про який йдеться. Це для захисту від нижчих шипів, скажімо, 8 кВ. Все більше і більше ви бачите такий тип захисту всередині пристроїв, особливо прикордонних пристроїв, таких як накопичувачі RS232 та лінійні драйвери.

По-друге, коли ви будуєте друковану плату, використовуйте іскрові зазори, що насправді є не чим іншим, як покласти 2 прокладки на поверхню друкованої плати, 1 є сигналом, а інший є доброю землею та розташовує їх дуже близько один до одного, як 6 тис. один від одного. Це захистить від ударів підвищеної напруги, як 25 кВ. Досить проста концепція, висока напруга стрибає розрив і йде прямо на землю. Будьте обережні, як розмістити їх, як можна ближче до роз'єму з найкращим заземленням.

Також зверніть увагу на виробничий процес, який ви використовуєте, ви не хочете, щоб припой випадково усунув зазор.

Проміжки можуть бути важкими для цифрових слідів та уникнути зміни імпедансу, як правило, потрібне налаштування припинення сигналу після запуску прототипу.

Існує певна суперечка щодо правильної форми колодки, деякі використовують півмісяця, деякі використовують загострені трикутники з кінчиками поруч, а деякі використовують квадратні прокладки. Я завжди використовував квадратні прокладки, чим більше площі, яка знаходиться ближче до іншої колодки, тим більше повторних ударів проміжок виживе. Компроміс полягає в тому, що квадратні колодки докладуть максимум зусиль для того, щоб не було мостового припою. Найкраща відповідь - домогтися, щоб Ваша КМ взагалі не застосовувала припой до цих колодок, але це може вимагати особливих зусиль з їх боку.


Уау струм витоку трохи високий, але 2 мА взагалі спричинить проблеми? I2C - це єдине, що я бачу, що може викликати проблеми, оскільки це відкритий колектор. У мене 1к резистори, тому 1к * 0,002 = 2В падіння. Не добре. Чи правильно я це роблю?
Томас О

1
Так, є пристрої, спеціально створені для захисту послідовних ліній передачі даних, наприклад: st.com/stonline/products/literature/ds/13569/esdalc6v1-5p6.htm струм витоку 70nA, ємність 12pF (цілком добре для I2C) та затискачі близько 14В. Крім того, простий спосіб додати додатковий захист до I2C - це розміщення послідовного резистора як на даних, так і на тактових лініях, дуже близьких до кожного ІС на шині. Ідеально підходить до імпедансу сліду - вихідного імпедансу драйвера, як правило, як 7-9 Ом. Отже, для сліду 50ом, 41-43 Ом для резистора, це добре.
Марк

крім того, використання терміналу джерела на I2C - це гарна ідея кожного разу, коли у вас є багато пристроїв, або шина буде довгою (наприклад, проходження кабелю). Це зведе до мінімуму дзвінок і запобіжить роздуми. Можливо, вам доведеться налаштувати значення резисторів у зібраному пристрої під час проходження сліду-> з'єднувач-> кабель-> з'єднувач-> слід, який, якщо ви не зіставите всі ці імпеданси, буде мати певну функціональність у загальному опорі шляху. Якщо шина I2C працює досить повільно порівняно з тривалістю пробігу, це може не мати значення.
Марк

1
Якщо ви працюєте з будь-якою шиною з тактовою швидкістю, де 12pF надмірно велика, я дуже сподіваюся, що ви звернете дуже, дуже пильну увагу на цілісність сигналу, оскільки ваша тактова частота повинна бути дуже високою. При 10 МГц з 1 кп підйомами 100 пФ буде обмеженням шини без контролю швидкості руху, але все, що працює так швидко, було б або скороченням швидкості руху, або диференційованим. I2C на 400hz дозволяє 400pF ємності шини без контролю швидкості руху, більше можливо при правильному управлінні. Так що якщо ви просто використовуєте 16-бітний PIC, я дуже сумніваюся, у вас шина працює так швидко, що 14pF - це велика справа.
Марк

1
З тієї частини добре виглядає. Не знаю, як вони вимірюють 0,15pF, я б здогадався, що ємність пакета знаходиться десь у цьому районі чи вище. Насправді, коли ви розміщуєте ці деталі на дошці, з'явиться деяка кількість індуктивності свинцю, яка також протидіє ємності деталі. Ось чому, працюючи з дуже маленькими ковпачками, як-от 10nF, ви повинні переконатися, що використовуєте найменший доступний пакет, щоб зняти якомога більше ефекту від індуктивності свинцю.
Марк

4

Я поклав подібні частини на сигнали, які залишають плату, такі як UART, Ethernet, цифровий введення / виведення. Що стосується внутрішньо-бортових сигналів, не переживайте про це.

Про внутрішні діоди: існує обмеження того, що діод візьме. Внутрішні діоди будуть нормальними при нормальній роботі. Зовнішні діоди захистять від великих «статичних килимів у зимовий час» статичних ударів.


"Косий килим у мертву зиму" Любіть його!
Томас О
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.