evaluando la protección ESD para 3.3V i2c

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A pesar de que hay preguntas sobre la protección contra ESD para el bus i2c en este foro, quería preguntar cómo suprimir el voltaje de sujeción de un diodo TVS a un nivel seguro. Como ejemplo, la siguiente gráfica muestra el voltaje de sujeción de RClamp0582BQ.

DigamosqueunSCLdeunmicrocontrolador,pinesSDAestánconectadosaunsensoratravésdecables.Entonces,unoquiereprotegerloschipscontraunataquedeESDcausadoporelcontactohumano.Enelcircuitodeabajo,losdiodosTVSsujetaneltransitoriorápido.Lasresistenciasde100ohmiosdisminuyenlacorrientecortaydisipanlapotenciaparareducirlatensiónenlosdiodosdeTVS.Sinembargo,¿cómosesuprimemáslatensióndesujeción? (1) una resistencia adicional de la serie ~ 1k ohm (como en la imagen de arriba)
Si el dispositivo está apagado, la impedancia de los pines SCL y SDA ya debería ser alta, por lo que 1k ohm no ayudaría mucho, ¿verdad?

(2) un ~ 20pF capacitor
¿Sería bueno colocar un capacitor de derivación tan pequeño junto a los pines de E / S? Como la capacitancia no debe exceder los 400 pF, puede ser difícil usar un valor más alto cuando hay muchos dispositivos esclavos. Pero no estoy seguro de que 20pF o algo similar sea útil.

    
pregunta Nownuri

1 respuesta

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Tengo un par de comentarios.

Resistencia de la serie. Cuando el maestro controla un nivel bajo de I²C, los resistores de la serie y los resistores de levantamiento forman un divisor de voltaje. Como resultado, la baja tensión lógica que ve el esclavo será mayor. Debe asegurarse de que esta lógica real baja esté por debajo del umbral lógico bajo para cada dispositivo esclavo. (Se aplica una lógica similar cuando el esclavo está manejando una línea I²C y el maestro está recibiendo información).

Capacitancia del bus. Los diodos de TVS tienen su propia capacitancia parásita. Televisores con capacitancia del orden de pocos pF están disponibles. Busque los televisores destinados a proteger los puertos USB 2.0.

La compensación es entre la resistencia en serie, la resistencia de pull-up, la capacitancia del bus y la velocidad del bus. Si este fuera mi diseño, definitivamente eliminaría las resistencias de 1 kΩ, y 100 Ω quizás también (tal vez deje almohadillas para los 100 Ω).

Debido a la capacitancia del bus y al débil arranque, es posible que tenga que reducir la tasa de bits en el bus I²C.

¿Está extendiendo demasiado el I²C más allá de su aplicación prevista? Está ejecutando el I²C a través de cables a la placa múltiple. Eso no es algo para lo que I²C está destinado. Puede terminar como yo esa vez .

    
respondido por el Nick Alexeev

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