ESD सुरक्षा उपकरणों - MCUs के लिए आवश्यक?

Question

मैं एक बोर्ड पर दो चिप्स के साथ काम कर रहा हूं, एक dsPIC33F और एक PIC24F और साथ ही एक सीरियल EEPROM (24FC1025)।

मैंने 0603 पैकेजों में इन छोटे ESD सुरक्षा उपकरणों को देखा है:

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

MCUs के लिए जैसे मैं उपयोग कर रहा हूँ, क्या यह आवश्यक है? बोर्डों को लगातार संभाला जा सकता है और बाहरी इंटरफेस (I2C, UART) ESD के संपर्क में आ सकते हैं।

आंतरिक डायोड वैसे भी चिप की रक्षा करेगा और इनको बेकार कर देगा?

Answer 1

आप निश्चित रूप से ऐसे उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं। वे आमतौर पर किसी भी चीज के लिए एक गरीब विकल्प होते हैं जिनकी बिजली की कम आवश्यकताएं होती हैं क्योंकि उनके पास उच्च रिसाव चालू है।

आपको क्लैंपिंग वोल्टेज से भी सावधान रहना होगा, ~ 200V का ESD एक माइक्रो-कंट्रोलर को नुकसान पहुंचा सकता है, आपके द्वारा जोड़ा गया उपकरण 500V अधिकतम पर निर्दिष्ट होता है। सुनिश्चित करें कि आपकी सुरक्षा के लिए जो भी कोशिश कर रहा है वह वास्तव में उस हद तक संरक्षित है जिसकी उसे जरूरत है।

डिजिटल लाइनों के लिए भी इन डिवाइस / पैकेज की क्षमता पर ध्यान दें, वे आपकी सिग्नल अखंडता को खराब कर सकते हैं।

यदि इनपुट आमतौर पर ईएसडी के साथ हिट होने की संभावना है तो मैं आमतौर पर क्या करता हूं, जैसे कि क्षेत्र में अक्सर जुड़े रहने वाले इनपुट का उपयोग 2 आयामी दृष्टिकोण है।

पहले एक ईएसडी डिवाइस का उपयोग करें, या रक्षा करने के लिए सर्किट के करीब डायोड, मैं किस प्रकार का उपयोग करेगा यह प्रश्न में संकेत / सर्किट पर निर्भर करता है। यह कम स्पाइक्स से बचाने के लिए है, 8kV कहते हैं। अधिक से अधिक आप इस प्रकार के उपकरणों के अंदर सुरक्षा को देखते हैं, विशेष रूप से सीमा उपकरणों जैसे RS232 ड्राइव और लाइन ड्राइवर।

दूसरा, जब आप पीसीबी का उपयोग स्पार्क गैप का निर्माण करते हैं, जो कि पीसीबी की सतह पर 2 पैड लगाने से ज्यादा कुछ नहीं है, 1 सिग्नल होने के कारण, दूसरा एक अच्छा ग्राउंड है और उन्हें एक दूसरे के बहुत करीब रखते हैं, जैसे 6 तू अलग। यह 25kV की तरह उच्च वोल्टेज हिट से रक्षा करेगा। बहुत सरल अवधारणा, उच्च वोल्टेज अंतर को कूदता है और सीधे जमीन पर जाता है। बस सावधान रहें कि आप इन्हें कैसे लगाते हैं, जितना संभव हो उतना संभव ग्राउंड कनेक्शन के साथ कनेक्टर के करीब।

अपने उपयोग की निर्माण प्रक्रिया पर भी ध्यान दें, आप नहीं चाहते कि मिलाप आकस्मिक खाई को पाटे।

अंतराल डिजिटल निशान पर करने के लिए कठिन हो सकता है और प्रतिबाधा को बदलने से बच सकता है, आमतौर पर प्रोटोटाइप रन के बाद सिग्नल समाप्ति को ट्विक करने की आवश्यकता होती है।

पैड के उचित आकार पर कुछ तर्क है, कुछ आधे चंद्रमा का उपयोग करते हैं, कुछ एक दूसरे के पास युक्तियों के साथ नुकीले त्रिकोण का उपयोग करते हैं और कुछ वर्ग पैड का उपयोग करते हैं। मैंने हमेशा स्क्वायर पैड का उपयोग किया है, जितना अधिक क्षेत्र दूसरे पैड के करीब होगा उतना अधिक दोहराया गया अंतराल अंतराल से बचेगा। व्यापार बंद यह है कि वर्ग पैड यह सुनिश्चित करने के लिए सबसे अधिक प्रयास करेगा कि कोई मिलाप ब्रिजिंग न हो। सबसे अच्छा जवाब यह है कि आप अपने सीएम से इन पैड्स पर सोल्डर न लगवाएं, लेकिन इसके लिए उन्हें विशेष प्रयास की आवश्यकता हो सकती है।

Comments

वाह लीकेज करंट थोड़ा ज्यादा है, लेकिन क्या 2mA आम तौर पर समस्याएं पैदा करेगा? I2C एकमात्र ऐसी चीज है जिसे मैं संभावित रूप से समस्याएं देखता हूं क्योंकि यह खुले कलेक्टर है। मेरे पास 1k प्रतिरोधक हैं, इसलिए 1k * 0.002 = 2V ड्रॉप। अच्छा नही। क्या मैं इसे ठीक से कर रहा हूं?

— थॉमस ओ

हां, ऐसे उपकरण हैं जो विशेष रूप से सीरियल डेटा लाइनों की सुरक्षा के लिए बनाए जाते हैं, उदाहरण के लिए: st.com/stonline/products/literature/ds/13569/esdalc6v1-5p6.htm लीकेज करंट 70nA, 12pF कैपेसिटेंस (I2C के लिए पूरी तरह से ठीक) और clamps लगभग 14V पर। I2C में अतिरिक्त सुरक्षा जोड़ने के लिए एक आसान तरीका के अलावा बस पर प्रत्येक आईसी के पास डेटा और घड़ी लाइनों दोनों पर एक श्रृंखला रोकनेवाला रखना है। आदर्श रूप से चालक के ट्रेस प्रतिबाधा - आउटपुट प्रतिबाधा से मेल खाता है, जो आमतौर पर 7-9ohms की तरह होता है। तो 50ohm ट्रेस के लिए, रेसिस्टर के लिए 41-43 ओम अच्छा है।

— मार्क

I2C पर स्रोत समाप्ति का उपयोग करने के अलावा किसी भी समय आपके पास बहुत सारे उपकरण हैं या बस लंबा होगा (जैसे कि केबल से गुजरना)। यह रिंगिंग को कम करेगा और प्रतिबिंबों को रोकेगा। आपको एक असेंबल किए गए डिवाइस में अवरोधक मानों को ट्विस्ट करना पड़ सकता है, जैसे कि आप ट्रेस-> कनेक्टर-> केबल-> कनेक्टर-> ट्रेस, जो कि जब तक आप उन सभी प्रतिबाधाओं से मेल नहीं खाते हैं, तब तक समग्र पथ प्रतिबाधा में कुछ फंकनेस होगी। यदि I2C बस की लंबाई की तुलना में काफी धीमी गति से चल रहा है तो यह बिल्कुल भी मायने नहीं रखता।

— मार्क

यदि आपकी कोई भी बस घड़ी की दर पर चलती है, जहां 12pF अत्यधिक महत्वपूर्ण है, तो मैं वास्तव में आपके भुगतान की बहुत उम्मीद करता हूं, अखंडता को संकेत करने के लिए बहुत करीब ध्यान दें क्योंकि आपकी घड़ी की दर बहुत अधिक होनी चाहिए। 10khz पर 1k पुल अप्स के साथ 100pF स्लीव रेट कंट्रोल के बिना बस की सीमा होगी, लेकिन कुछ भी जो तेजी से चल रहा होगा, या तो स्लीव रेट कंट्रोल होगा या डिफरेंशियल होगा। 400kz पर I2C, बिना आस्तीन दर नियंत्रण के 400pF बस कैपेसिटेंस की अनुमति देता है, उचित नियंत्रण के साथ अधिक संभव है। तो अगर आपका सिर्फ 16bit PIC के अत्यधिक संदेह का उपयोग कर आप एक बस इतनी तेजी से चल रहा है कि 14pF एक बड़ी बात है।

— मार्क

उस हिस्से पर, ठीक लग रहा है। पता नहीं कैसे वे 0.15pF मापते हैं, मुझे लगता है कि पैकेज समाई कहीं उस पड़ोस या उच्चतर में है। वास्तव में जब आप इन हिस्सों को एक बोर्ड पर रखते हैं तो कुछ मात्रा में लेड इंडक्शन भी होगा जो कि हिस्से की कैपेसिटेंस को काउंटर करने का काम करता है। यही कारण है कि बहुत छोटे कैप के साथ काम करते समय, 10nF की तरह, आपको लीड इंडक्शन के प्रभाव के जितना संभव हो सके नकारने के लिए उपलब्ध सबसे छोटे पैकेज का उपयोग करना सुनिश्चित करना होगा।

— मार्क

Answer 2

मैंने बोर्ड को छोड़ने वाले संकेतों पर समान भागों को रखा, जैसे कि UART, ईथरनेट, डिजिटल I / O। इंट्रा-बोर्ड संकेतों के लिए, इसके बारे में चिंता न करें।

आंतरिक डायोड के बारे में: डायोड क्या ले जाएगा, इसकी एक सीमा है। आंतरिक डायोड सामान्य हैंडलिंग के साथ ठीक होगा। बाहरी डायोड सर्दियों के मृतकों में बड़े "शग कालीन" के खिलाफ रक्षा करेंगे।

Comments

"सर्दियों के मृतकों में शग कालीन" इसे प्यार करो!

— थॉमस ओ