¿Cómo proteger el pin de reinicio de MCU de las huelgas de ESD?

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Hemos estado diseñando circuitos de protección ESD para pines expuestos de MCU. Aquí viene la protección del pin de reinicio:

  1. El pin está conectado con un supresor de ESD en el conector.

  2. El pin está conectado en serie con un cordón de ferrita de 600 lmp y es paralelo a un capacitor de 0.1uF.

  3. El pin se levanta con una resistencia de 100kOhm.

Aquí viene lo que sucedió cuando el pin de reinicio está marcado por ESD:

A. El sistema se reinicia a 3.5kV de contacto.

B. La MCU muere en un contacto de 7.5kV.

    
pregunta richieqianle

3 respuestas

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Lo que creo que debes hacer es asegurarte de que la carga del pulso ESD no llegue a la MCU. Has hecho todo lo correcto para tratar de absorber este cargo.

Sin embargo, la carga proviene de un capacitor con una resistencia en serie muy baja, por lo que necesitaría dispositivos con una resistencia en serie muy baja para poder absorber el transitorio de la carga ESD. Además, estos dispositivos deben ser rápidos.

Lo que intentaría hacer es evitar que la carga fluya hacia la MCU. Así que agregaría una resistencia en serie con el pin de reinicio de la MCU . La MCU también tendrá protección contra ESD en su interior, combinada con esta resistencia de serie externa y los componentes que ya tiene deben evitar que el pulso de ESD reinicie el chip. Comenzaría con una resistencia de 1 kohm, pero aumentaría su valor si fuera necesario.

Como la entrada de reinicio de su MCU tendrá una impedancia de entrada alta, la resistencia adicional no influirá en el rendimiento normal. ¡Pero aumentará su capacidad de manejo de ESD!

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Necesita alguna impedancia en serie para limitar la corriente que ingresa al chip. La inmunidad ESD es una cuestión de desviar la energía y limitar la cantidad que llega a los bits sensibles.

Por ejemplo, un TVS a tierra seguido de una serie de resistencia de pocos K para limitar la corriente. Es posible que el TVS pueda sujetar 100-150A a un voltaje de alrededor de 10V, por lo que su corriente podría estar limitada a < 10mA. La unidad de usuario se reiniciaría pero no se dañaría.

Para corrientes potenciales más altas (rayos inducidos o lo que sea), puede considerar el aislamiento óptico y las brechas de chispa, seguidas de un TVS o similar.

Por supuesto, los restablecimientos relacionados con ESD no están necesariamente relacionados con el pin de reinicio en sí, lo que rara vez se lleva a más de unos pocos mm de la unidad de control en buenos diseños.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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¿Por qué conectarías un capacitor en paralelo con la cuenta de ferrita? Está invitando a la sacudida ESD para que entre directamente en la MCU.

Coloque el condensador desde el extremo interior de la cuenta de ferrita a GND.

    
respondido por el Michael Karas

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