Margen estrecho de TVS entre funcionamiento y sobretensión

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Los dispositivos como el PIC16F18323 tienen un margen extremadamente estrecho en los pines de E / S. El nivel de voltaje lógico-alto estándar es 5V, pero el máximo absoluto es Vcc + 0.3V, es decir, 5.3V.

Leyendo sobre los dispositivos de TVS, en particular los que se ofrecen en DigiKey, para un diodo cuyo Vwm es 5V, el voltaje de sujeción más bajo que puedo encontrar es de 7.5V para el 1N6373. Puedo asumir que para ese momento mi puerto de E / S se destruirá.

Entonces, ¿qué da? ¿Debo utilizar un diodo de TVS con un Vwm inferior y tenerlo en avalancha cuando el dispositivo se encuentra en condiciones normales? ¿O simplemente cruce mis dedos con un diodo cuya avalancha y tensiones de sujeción están significativamente por encima de lo que el pin tolerará?

    
pregunta Reinderien

3 respuestas

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Debe elegir un televisor que tenga un voltaje de trabajo mayor o igual al voltaje normal máximo que verá.

Esto significa realizar un análisis de tolerancia con respecto a la oferta y el amp; la IO esperada (5V podría ser 5.25).

Tome una parte de littelfuseuse (1.5SMC series) a 5.8V trabajo tiene un mínimo y amp; desglose máximo de 6.45 - > 7.14V & Esto podría aumentar a 10.5 V (dependiendo de la corriente de avalancha). Todo esto implicaría que no puede utilizar estos dispositivos directamente en las entradas.

Excepto que no es necesario utilizar solo un televisor. Diodos de dirección adicionales justo en el IC en cuestión sujetarán la E / S a Vcc + 0.3 (se usa Schottky). La entrada adicional L-C volverá a reducir lo que verá el pin real

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una huelga (iluminación indirecta o ESD) es una forma de onda de corta duración y, por lo tanto, el "modelado de forma de onda" es una opción viable para garantizar que IC IO no exceda su calificación máxima & otros componentes no superan su clasificación de corriente o potencia

    
respondido por el JonRB
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La razón por la que el Vcc máximo absoluto en los pines es Vcc + 0,3 V se debe a que, por encima de ese voltaje, el diodo de pinza interno a Vcc se activará, siempre que haya una resistencia en serie entre el pin de E / S y el exterior Para limitar esa corriente a lo que puede manejar el diodo de pinza, no dañará permanentemente el IC. (Las hojas de datos modernas proporcionan una especificación Iik, Iok o Ik para esta corriente máxima).

Por lo tanto, utilice el TVS de mayor voltaje de sujeción para absorber la mayor parte de la energía y una resistencia en serie para evitar que el diodo de pinza del pin del puerto se queme.

    
respondido por el ThreePhaseEel
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La forma habitual de proteger los pines de E / S con márgenes estrechos (y corrientes de inyección de pines en el orden de 5 mA por lo general) es con una resistencia y quizás una abrazadera externa schottky:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La razón de la 0.3V es generalmente que existe un schottky internamente, pero no puede manejar mucha corriente; agregar uno (o dos para protección bidireccional) que puede manejar la corriente debido a un evento de excursión de voltaje es un medio simple y efectivo de proteger los pines. La resistencia limita la corriente en el schottky y por lo tanto mantiene \ $ V_f \ $ en un voltaje bajo agradable.

Los dispositivos de TVS tienen amplias variaciones de voltaje de encendido, voltaje de sujeción total y esos parámetros también son térmicamente dependientes, lo que los hace inadecuados para proteger los pines de E / S en este caso particular.

En el caso de pines de E / S con dispositivos schottky y una corriente de inyección de pines clasificada (generalmente la corriente sostenida máxima que puede soportar el schottky interno) una resistencia simple puede ser suficiente si la tensión máxima puede ser definido.

Las matrices típicas para la protección multilínea se pueden encontrar en algunas fabricantes>

Tenga en cuenta que si espera un alto voltaje (demasiado rápido incluso para un televisor de extremo delantero como alude JonRB, algunos tienen tiempos de reacción lentos) es posible que desee usar pulse-withstanding resistencias. Estos mantienen su resistencia incluso después de un gran evento transitorio; resistencias estándar no pueden.

    
respondido por el Peter Smith

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