ESD 보호 장치-MCU에 필요합니까?


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보드에서 두 개의 칩, dsPIC33F 및 PIC24F와 직렬 EEPROM (24FC1025)을 사용하고 있습니다.

0603 패키지에서 이러한 작은 ESD 보호 장치를 보았습니다.

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

내가 사용하는 MCU의 경우 이것이 필요합니까? 보드는 지속적으로 처리 될 수 있으며 외부 인터페이스 (I2C, UART)는 ESD에 노출 될 수 있습니다.

내부 다이오드가 칩을 보호하고이를 무의미하게 만들 것인가?

답변:


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그러한 장치를 확실히 사용할 수 있습니다. 누설 전류가 높기 때문에 전력 소비 요구 사항이 낮은 모든 제품에는 일반적으로 적합하지 않습니다.

또한 클램핑 전압에주의해야합니다. ~ 200V의 ESD는 마이크로 컨트롤러를 손상시킬 수 있으며, 연결된 장치는 최대 500V로 지정됩니다. 보호하려는 모든 것이 실제로 필요한 정도로 보호되도록하십시오.

디지털 라인의 경우 이러한 장치 / 패키지의 커패시턴스에주의를 기울여 신호 무결성을 망칠 수 있습니다.

현장에서 종종 연결되는 입력이 2 갈래 접근 방식을 사용하는 것처럼 입력이 ESD에 부딪 칠 가능성이있는 경우 일반적으로하는 일.

먼저 ESD 장치 또는 회로에 더 가까운 다이오드를 사용하여 보호하십시오. 사용하려는 유형은 해당 신호 / 회로에 따라 다릅니다. 이는 8kV와 같이 낮은 스파이크를 방지하기위한 것입니다. 장치 내부에서 이러한 유형의 보호, 특히 RS232 드라이브 및 라인 드라이버와 같은 경계 장치가 점점 더 많이 나타납니다.

둘째, PCB를 만들 때 스파크 갭을 사용하십시오. 이는 실제로 PCB 표면에 2 개의 패드를 놓는 것입니다 .1은 신호이고 다른 하나는 좋은 접지이며 6과 같이 서로 매우 가깝습니다. 떨어져서. 이것은 25kV와 같은 더 높은 전압 히트로부터 보호합니다. 매우 간단한 개념으로, 고전압은 갭을 뛰어 넘어 곧바로 접지합니다. 최상의 접지 연결로 가능한 한 커넥터에 가깝게 배치하는 방법에주의하십시오.

또한 사용하는 제조 공정에주의를 기울여 실수로 틈새를 납땜하기를 원하지 않습니다.

갭은 디지털 트레이스에서 수행하기 어려울 수 있으며 임피던스 변경을 피할 수 있습니다. 일반적으로 프로토 타입 실행 후 신호 종료를 조정해야합니다.

패드의 올바른 모양, 반달 사용, 끝이 서로 뾰족한 삼각형 사용, 사각형 패드 사용에 대한 논쟁이 있습니다. 저는 항상 사각형 패드를 사용했습니다. 다른 패드에 가까울수록 더 많은 타격이 반복되어 격차가 사라질 것입니다. 단점은 사각형 패드가 솔더 브리징이 없도록하기 위해 가장 많은 노력을 기울일 것이라는 점입니다. 가장 좋은 대답은 CM이이 패드에 땜납을 전혀 바르지 않도록하는 것이지만, 그 부분에 특별한 노력이 필요할 수 있습니다.


와우 누설 전류가 약간 높지만 2mA가 일반적으로 문제를 야기합니까? I2C는 오픈 컬렉터이므로 잠재적으로 문제를 일으킬 수있는 유일한 방법입니다. 1k 저항이 있으므로 1k * 0.002 = 2V 드롭입니다. 안좋다. 내가 올바르게하고 있습니까?
Thomas O

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: 그래, 구체적 예를 들면, 직렬 데이터 라인을 보호하기 위해 만들어진 장치있다 st.com/stonline/products/literature/ds/13569/esdalc6v1-5p6.htm 70nA (완전히 미세위한 I2C) 12pF 정도로 용량 및 클램프의 누설 전류 약 14V에서. 또한 I2C에 추가 보호 기능을 추가하는 쉬운 방법은 버스의 각 IC에 매우 가까운 데이터 및 클록 라인 모두에 직렬 저항을 배치하는 것입니다. 드라이버의 출력 임피던스-일반적으로 7-9ohm과 같은 트레이스 임피던스에 이상적입니다. 따라서 50ohm 트레이스의 경우 저항의 41-43ohm이 좋습니다.
Mark

또한 I2C에서 소스 터미네이션을 사용하는 것은 많은 장치가 있거나 버스가 길어질 때마다 좋습니다 (케이블을 통하는 것처럼). 울림을 최소화하고 반사를 방지합니다. 트레이스-> 커넥터-> 케이블-> 커넥터-> 트레이스로 갈 때 조립 된 장치에서 저항 값을 조정해야 할 수도 있습니다. I2C 버스가 실행 길이와 비교하여 상당히 느리게 실행되면 전혀 문제가되지 않을 수 있습니다.
Mark

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12pF가 지나치게 중요한 클럭 속도로 버스를 운영하는 경우 클럭 속도가 매우 높아야하므로 신호 무결성에 매우주의를 기울이기를 바랍니다. 1k 풀업이있는 10Mhz에서 100pF는 슬루 레이트 제어가없는 버스 제한이지만 빠른 속도로 실행되는 것은 슬루 레이트 제어가 있거나 차동입니다. 400khz의 I2C는 슬 루율 제어없이 400pF의 버스 커패시턴스를 허용하며, 적절한 제어로 더 많은 것이 가능합니다. 따라서 16 비트 PIC를 사용하는 경우 버스가 너무 빠르므로 14pF가 큰 문제입니다.
Mark

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그 부분에서는 괜찮아 보입니다. 그들이 0.15pF를 어떻게 측정하는지 모릅니다. 패키지 커패시턴스가 그 동네 어딘가에 있다고 생각합니다. 실제로 이러한 부품을 보드에 배치하면 부품의 커패시턴스를 막는 데 도움이되는 일정량의 리드 인덕턴스가 있습니다. 그렇기 때문에 10nF와 같은 매우 작은 캡으로 작업 할 때 가능한 리드 인덕턴스의 영향을 최대한 줄이려면 가장 작은 패키지를 사용해야합니다.
Mark

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UART, 이더넷, 디지털 I / O와 같이 보드를 떠나는 신호에 유사한 부품을 넣었습니다. 보드 내 신호의 경우 걱정하지 마십시오.

내부 다이오드 정보 : 다이오드가 취할 수있는 한계가 있습니다. 정상적인 취급으로 내부 다이오드는 정상입니다. 외부 다이오드는 더 큰 "겨울 죽은 양탄자 카펫"정적 충격으로부터 보호합니다.


"겨울에 카펫을 깔아 라"사랑해!
Thomas O
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