ESD Diyot düzeni önerileri

Bir DB25 G / Ç konektörüm var, delik. Pimler, ESD'den korumak istediğim bir SMT MCU'ya, özellikle IEC 61000-4-2'ye bağlanır. Pimleri korumak için SMT Zener diyotları kullanmak istiyorum.

Çeşitli mizanpajları düşünüyorum. İdeal düzenin DB25 ve MCU arasındaki diyotlara sahip olacağını hayal ediyorum. Bu şekilde, bir ESD olayı MCU'ya ulaşmadan toprağa dönüştürülebilir

MCU <-> Diyotlar <-> DB25

Ancak, yönlendirmeyi basitleştirmek ve ihtiyacım olan vias sayısını azaltmak için DB25'teki deliklerden yararlanmak istiyorum. Bununla birlikte, diyotlar DB25'in "diğer tarafında" sona erecektir.

MCU <-> DB25 <-> Diyotlar

Bu kötü bir fikir mi? Diyotlar tam olarak iletilmeden önce yeterince hızlı bir ESD grevinin "parçalanıp" MCU'ya ulaşıp ulaşamayacağı konusunda biraz endişeliyim.

Bu durumda, DBU <-> DB25 izleri alt katman üzerinde çalıştırılırken DB25 <-> Diyot izleri en üst katmandaysa azaltılabilir mi? MCU ve DB25 arasındaki eklenen vias, bunun yerine ESD akımını diyottan geçmeye teşvik eder mi?

ESD ile baş etmek zordur ve çözümler bilimden daha fazla kara büyüdür. Bununla birlikte, topraklama empedansının koruduğunuz çip empedansından daha küçük olması istersiniz. Bunu yapmanın birkaç yolu vardır ve en pratik çözüm muhtemelen bunlardan birkaçını aynı anda içerecektir.

1. İzlerin yerleştirilmesi ve yönlendirilmesi iyi bir başlangıçtır. Belirttiğiniz gibi, MCU <-> Diyotlar <-> DB25 muhtemelen en iyisidir, ancak MCU <-> DB25 <-> Diyotlar çalışabilir. İşe yaraması için diyot izleri kalın ve kısa olmalıdır. MCU'nun izleri uzun ve ince olmalıdır. Ancak, IMHO, bunu yapmak ticari bir ürün için yeterli değildir.

2. DB25 / Diyotlar ve MCU arasına bir çeşit direnç veya ferrit boncuk yerleştirin. Bunun için dirençleri tercih ederim, çünkü empedansları yüksek frekanslarda daha tahmin edilebilir, ancak bir boncuk da işe yarayabilir. Çalıştırdığınız sinyallerin doğasına bağlı olarak yaklaşık 10 ila 50 ohm'luk bir direnç iyidir. Bu direnç / boncuk, MCU'ya empedansı artıracak ve ESD'yi farklı bir yolla toprağa yönlendirecektir.

3. Diyotlara paralel bir kondansatör koyun. 3 nF değeri ESD koruması için idealdir. Ancak sinyalinize bağlı olarak daha küçük veya daha büyük bir tane kullanmanız gerekebilir veya hiç kullanmayın. Kaçabileceğiniz en büyük şey EMI sorunlarınızı da azaltacaktır. Kapağın temel işlevi ESD şokunu hızlı bir şekilde emmek ve daha yavaş ve daha küçük bir voltajla yeniden yaymaktır. Kapak yeterince büyükse, diyot gerekli değildir. Bu kapak ayrıca yukarıda # 2 olan bir RC filtresi oluşturur ve EMI'nin kutuya girip çıkmasını önler.

4. DB25'in kalkanını şasi toprağına bağlayın ve kasanızın iyi bir kalkan olduğundan emin olun.

Son zamanlarda, kutunun 8 feet içinde bir ESD zapı meydana geldiğinde çökecek bir USB cihazıyla ilgili bir sorunum vardı. Sonunda USB kabuğunu Şasiye bağlamak, USB veri hatlarına 33 ohm direnç eklemek, büyük harf ve diyot eklemek zorunda kaldım. Hala başarısız olan her şeyi yapana kadar. Bunlardan birini, herhangi birini bırakırsam başarısız olur. Şimdi, kasaya doğru 1 inç uzunluğunda kıvılcımlar bile sağlam çalışıyor.

Başlangıç ​​olarak özel , yaygın zener diyotları yerine ESD baskılayıcı diyotları kullanırdım; daha hızlıdırlar ve yüksek gerilime daha iyi dayanırlar.

Göreli yerleşim ile ilgili endişeleriniz haklıdır. Akım gerçekten bölünebilir ve hem koruma diyotuna hem de kontrolöre ulaşabilir. Bu nedenle diyotu her zaman konektör ve kontrolör arasına yerleştirin ve bunları bir saplama izine yerleştirmeyin, çünkü aynı sorunu yaratabilirsiniz. ESD diyotunu izin üzerine yerleştirin.

Bir yer düzlemine olan mesafenin ve direncin mümkün olduğunca kısa olduğundan emin olun. Zemin alanı büyüdükçe kapasitesi artar ve kalan voltaj düşer.
Dünyada çok fazla sayma, bu çok uzakta; bir deşarj, tüm CMOS'unuzu dünyaya ulaşmadan zaplayabilir.

$\Omega$jumper, aksi takdirde yakındaki izlere bağlanan ve orada aşırı gerilimlere neden olacak deşarj akımını azaltır. ESD test sonuçları iyiydi.