ESD koruma cihazları - MCU'lar için gerekli mi?


9

Bir tahta üzerinde iki yonga, dsPIC33F ve PIC24F yanı sıra seri EEPROM (24FC1025.) İle çalışıyorum

Bu küçük ESD koruma cihazlarını 0603 paketlerinde gördüm:

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

Kullandığım MCU'lar için bu gerekli mi? Kartlar sürekli olarak tutulabilir ve harici arayüzler (I2C, UART) ESD'ye maruz kalabilir.

Dahili diyotlar çipi yine de koruyacak ve bunları anlamsız kılacak mı?

Yanıtlar:


4

Bu tür cihazları kesinlikle kullanabilirsiniz. Yüksek kaçak akıma sahip oldukları için daha düşük güç kullanım gereksinimleri olan her şey için genellikle kötü bir seçimdir.

Ayrıca sıkma voltajına da dikkat etmelisiniz, ~ 200V ESD bir mikro denetleyiciye zarar verebilir, bağladığınız cihaz maksimum 500V'da verilir. Korumaya çalıştığınız her şeyin gerçekten ihtiyaç duyulduğu ölçüde korunduğundan emin olun.

Dijital hatlar için bu cihazın / paketin kapasitansına da dikkat edin, sinyal bütünlüğünüzü bozabilirler.

Genellikle girişin ESD ile vurulması muhtemelse, genellikle alana bağlı bir giriş gibi 2 uçlu bir yaklaşım kullanın.

İlk olarak bir ESD cihazı veya devreyi korumak için devreye yakın diyotlar kullanın, hangi tip I kullanacağım söz konusu sinyale / devreye bağlıdır. Bu, 8kV gibi düşük sivri uçlara karşı korumak içindir. Giderek daha fazla cihaz, özellikle RS232 sürücüleri ve hat sürücüleri gibi sınır cihazları içinde bu tür bir koruma görüyorsunuz.

İkincisi, PCB'yi oluştururken, PCB'nin yüzeyine 2 ped koymaktan başka bir şey olmayan, kıvılcım boşlukları kullanın, 1 sinyal, diğeri iyi bir zemin ve birbirine çok yakın, 6 sen gibi arayla. Bu, 25kV gibi daha yüksek voltaj vuruşlarına karşı koruma sağlar. Oldukça basit bir konsept, yüksek voltaj boşluğu atlıyor ve doğrudan toprağa gidiyor. Bunları, mümkün olan en iyi toprak bağlantısıyla konektöre mümkün olduğunca yakın yerleştirdiğinize dikkat edin.

Ayrıca, kullandığınız üretim sürecine dikkat edin, lehimin yanlışlıkla boşluğu kapatmasını istemezsiniz.

Dijital izlerde boşluklar yapmak zor olabilir ve empedansı değiştirmekten kaçınabilir, genellikle prototip çalıştırıldıktan sonra sinyal sonlandırmasının ayarlanmasını gerektirir.

Pedin doğru şekli üzerinde bazı argümanlar var, bazıları yarım ay kullanıyor, bazıları sivri üçgenler birbirine yakın uçlu ve bazıları kare ped kullanıyor. Her zaman kare pedler kullandım, diğer pedlere ne kadar yakın olursa, boşluk tekrarlanacak kadar tekrarlanır. Alım satım, kare pedlerin lehim köprülemesini sağlamak için en fazla çabayı göstereceğidir. En iyi cevap, CM'nizin bu pedlere hiç lehim uygulamamasını sağlamaktır, ancak bu onların özel çaba gerektirebilir.


Kaçak akım biraz yüksek, ancak 2mA genellikle sorunlara neden olacak mı? I2C, açık koleksiyoncu olduğu için potansiyel olarak sorunlara neden olduğunu gördüğüm tek şey. 1k dirençlerim var, bu yüzden 1k * 0.002 = 2V düşüş. İyi değil. Bunu doğru mu yapıyorum?
Thomas O

1
evet, özellikle seri veri hatlarını korumak için yapılmış cihazlar vardır, örneğin: st.com/stonline/products/literature/ds/13569/esdalc6v1-5p6.htm 70nA, 12pF kapasitans (I2C için tamamen iyi) ve kelepçeler 14V civarında. Ayrıca, I2C'ye ekstra koruma eklemenin kolay bir yolu, veriyolundaki her bir IC'ye çok yakın olan hem veri hem de saat hatlarına bir seri direnç yerleştirmektir. İdeal olarak iz empedansı ile eşleştirilir - genellikle 7-9ohms gibi olan sürücünün çıkış empedansı. Yani 50ohm'luk bir iz için direnç için 41-43 ohm iyidir.
Mark

Ayrıca I2C'de kaynak sonlandırma kullanmak, çok fazla cihazınız olduğunda ya da veri yolu uzun olduğunda (kablodan geçmek gibi) iyi bir fikirdir. Zil sesini en aza indirecek ve yansımaları önleyecektir. Tüm bu empedanslarla eşleşmedikçe, genel yol empedansında bir miktar eğlence olacak olan iz-> konektör-> kablo-> konektör-> izine giderken monte edilmiş bir cihazdaki direnç değerlerini ayarlamanız gerekebilir. I2C veri yolu, çalışma süresine kıyasla oldukça yavaş çalışıyorsa, bu hiç önemli olmayabilir.
Mark

1
Eğer 12pF aşırı derecede önemli bir saat hızında herhangi bir otobüs çalışan gerçekten saat hızı çok yüksek olması gerektiği gibi sinyal bütünlüğü çok, çok yakın ödeme umuyoruz. 10kHz'de 1k pull up ile 100pF, dönüş hızı kontrolü olmadan veri yolu limiti olacaktır, ancak bu kadar hızlı çalışan herhangi bir şey, dönüş hızı kontrolüne sahip olacak veya diferansiyel olacaktır. 400khz'de I2C, dönüş hızı kontrolü olmadan 400pF veri yolu kapasitansına izin verir, uygun kontrol ile daha fazlası mümkündür. Yani sadece 16bit PIC kullanarak, ben çok hızlı çalışan bir otobüs var 14pF büyük bir anlaşma olduğundan şüphe.
Mark

1
Bu kısımda iyi görünüyor. Nasıl 0.15pF ölçmek bilmiyorum, paket kapasitans o mahallede veya daha yüksek bir yerde olduğunu tahmin ediyorum. Gerçekte, bu parçaları bir tahtaya yerleştirdiğinizde, parçanın kapasitansına karşı koymak için çalışan bir miktar kurşun endüktansı olacaktır. Bu nedenle 10nF gibi çok küçük kapaklarla çalışırken, kurşun endüktansının etkisini mümkün olduğunca ortadan kaldırmak için mevcut en küçük paketi kullandığınızdan emin olmalısınız.
Mark

4

Panodan çıkan sinyallerin üzerine UART, Ethernet, dijital I / O gibi benzer parçalar koydum. Kart içi sinyaller için endişelenmeyin.

Dahili diyotlar hakkında: Diyotun ne alacağının bir sınırı vardır. Dahili diyotlar normal kullanımda sorunsuz olacaktır. Harici diyotlar daha büyük "kışın ölü tüylü halı" statik şoklara karşı koruma sağlayacaktır.


"Kışın ölü halı sevişmek" Bayılırım!
Thomas O
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.