Disposición de diodos de TVS

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Tengo dos conectores DB37 en mi placa que finalmente se conectan a un CPLD. Todas estas conexiones / señales son entradas al dispositivo.

Para protegerme de ESD estoy usando TVS Diodes ESD9C3.3ST5G . Tengo el tablero como tal:

DB37 - > Diodos - > Resistencia pullup - > CPLD.

Los pullups 1K son para un propósito diferente y no están relacionados con la protección ESD. Mi PCB es de 4 capas con el siguiente stackup:

  1. Señales
  2. tierra
  3. 3.3V
  4. Señales

Los diodos se conectan al suelo mediante una vía. La traza a la vía es gruesa, más gruesa que la traza al CPLD. El plano de tierra está completamente intacto, a excepción de las almohadillas y las vías de orificio pasante. Supongo que esto protege contra al menos un poco de ESD leve. ¿Pero qué necesito hacer más? Este no es un dispositivo comercial y se utilizará internamente; sin embargo, necesito que sea confiable.

  1. Una de las cosas que pensé era agregar resistencia en serie (22 Ohms o menos) entre el diodo y el CPLD. Sin embargo, como todos los pines en el CPLD son entradas, ya tienen alta impedancia. El ESD debería dirigirse hacia el suelo a través del diodo TVS. ¿Mi suposición es correcta?
  2. También he leído que agregar un capacitor en paralelo con el diodo poder ayudar. Mis señales no son de alta velocidad, así que esto no debería distorsionar ellos mucho Sin embargo, tenga en cuenta que voy a tener que 74 de estas tapas como yo Tiene 74 señales. Así que antes de ir y agregar estos quería saber si esto valió la pena.

Aquí hay un primer plano del diseño:

Finalmente, una última pregunta: la anterior describe el lado de entrada de mi tablero. La salida es similar en el sentido de que tengo otros dos conectores DB37 y un CPLD. En este caso, los pines del CPLD son salidas.

El diseño es así: CPLD - > MOSFET - > DB37

En este caso, no tengo ningún diodo. Sin embargo, como he leído recientemente, los MOSFET son mucho más sensibles a la ESD que otros dispositivos, ¿también debería agregar diodos aquí? El drenaje del MOSFET está conectado al DB37. Este DB37 se conecta al DB37 del lado de entrada descrito anteriormente.

Si un MOSFET está activado, la resistencia de drenaje a la fuente sería bastante baja. Y como tal, esto podría ser un camino atractivo para que la pica ESD atraviese los diodos de TVS en el otro extremo. ¿Estoy en lo cierto al decir que debo agregar diodos TVS aquí también? Si es así, ¡oh niño, 72 diodos más!

    
pregunta Saad

1 respuesta

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Los televisores en las entradas tienen sentido y su diseño parece razonable. La pregunta es, ¿hasta dónde quiere llegar para obtener qué nivel de protección? Es un juego de probabilidad. Solo los televisores deben hacerse cargo de la mayoría de los eventos de ESD.

Si desea ir un poco más lejos, coloque una resistencia en serie con cada entrada antes del TVS, no entre el TVS y el CPLD. Esto le da a la TVS una impedancia mínima garantizada contra la cual trabajar. Yendo aún más lejos, agregue un poco de capacitancia a través de los televisores. Eso ralentizará los bordes de los picos realmente rápidos para que los televisores puedan atraparlos de manera efectiva. Sigue y sigue, con cada nivel de mayor complejidad disminuyendo la probabilidad de que se produzca un evento dañino aún más.

Solo usted sabe en qué entorno se encontrarán estas placas, el costo del espacio extra en la placa y el costo de la falla.

    
respondido por el Olin Lathrop

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