有感于chunyang的485钳位保护，再请教一个ESD问题

只看该作者 · 2010-2-24 22:46

本帖最后由 chuangong 于 2010-2-25 20:16 编辑

该产品供电由那种普通的两线AC-DC提供6V，（如ADSL那种AD-DC）即没有跟大地连通的那种。
客户要求20K空气放电，可是我们做12K对四线触摸屏（R-TP）放电,产品就over，如图1.
断电重启，PIC单片机能工作，但TP部分IO损坏。
我分析原因，虽有D4对地保护该4个IO，但是当高压静电进入后，D4虽能马上对地钳位，但是对Vdd3.3V,它只能通过单片机IO内部的钳位二极管放电，才能达到平衡，但由于瞬间大电流迅速破坏单片机IO内部的钳位二极管，继而破坏了该IO。
为了达到当静电进入后，能迅速达到内电势均衡的目的，我认为：加大IO对3.3V的钳位能力就能解决问题。可是由于产品结构与空间问题，不容我增加4个肖特基，故我就采取了如图2 的方式，增加D1，C1和D2。先测试下
可是改善不是太明显，是不是D1，C1距离IO有点远的缘故？（产品结构不能让我放得太近，除非重新layout）
请大家帮我分析下。

只看该作者 · 2010-2-25 12:29

我认为，4线IO处加个RC或磁珠，应该效果要好些
就算串个小电阻都会有改善

只看该作者 · 2010-2-25 14:58

你的ESD是什么型号？应该用合适的TVS管。

4万 · 2010-2-25 15:38

TVS主要用于抑制相对低内阻的干扰信号源，ESD则属应对高内阻信号源的情况，这时用TVS防护当然意义有限了，应换用二极管钳位法，同时在输入侧串个小磁珠，对地再并个小电容，自己去想为什么要这么做。

只看该作者 · 2010-2-25 16:25

本帖最后由 chuangong 于 2010-4-7 16:44 编辑

目前ESD 用ESD7C3.3DT5G

...

谢谢，各位的支持。

只看该作者 · 2010-2-25 20:43

本帖最后由 wuljia 于 2010-2-25 20:55 编辑

TO:Chunyang 大侠：
1：以楼主应用的型号为例，其 Datasheet 上明确标明了“Transient Voltage Suppressors，Micro-Packaged Diodes for ESD Protection ”，它这里说的ESD跟您说的“高内阻信号源”的ESD有什么区别吗？
2：您说的适用于“TVS”的，主要用于抑制低内阻的干扰信号源有哪些？比如说？
TO:楼主：
1：你用的ESD7C3.3DT5G，Datasheet上标明了绝对最大值，对ESD接触放电，是±8kV,对空气放电是±15kV,你想用它防护 20kV 的，是不是超额使用了？
2：直流电路中，一个TVS即可起到双向干扰的保护作用，为什么要每IO用两个呢？

4万 · 2010-2-25 21:21

用于ESD防护钳位的二极管有SOT23封装的专用双二极管，但注意ESD防护用的钳位二极管和用于485的钳位二极管是不同的，后者可以用于前者，但前者不能用于后者。电容和磁珠的作用可以从静电放电源的模型特性方面进行分析，电容的布置位置和材料是有讲究的。TVS主要用于抑制因强电磁耦合产生的干扰信号源如雷电感应、电磁设备感应等等，这样的信号源能量较大，等效于较低的内阻。

只看该作者 · 2010-2-25 21:41

IO口的高压怎么对3.3v电源都产生这么大的影响,如果真能把高压加到3.3v上面,恐怕整个板子上面的元件都危险了.主要还是处理好4线上面的电压即可.直接并联一个TVS二极管不合适,上面要加电阻,而且有专门的ESD保护芯片,买来直接加上去最简单

只看该作者 · 2010-2-25 22:15

本帖最后由 chuangong 于 2010-4-7 16:47 编辑

谢谢楼上各位！！
回wuljia，
1.的确ESD7C3.3DT5G是超额了，之前的设计资料没有说明，后面要求的，但后面的订单很大，我们搞技术的就不管哪个了，关键是12K都没有通过。
2.其实是4 IO，总共用两个ESD7C3.3DT5G，哈哈！！！
回chungyang，
你说的TVS，和ESD的区别我基本能体会得到。
谢谢你！！

回donkey89
我理解：如果真能把高压加到3.3v上面,同时也加到信号地上,恐怕整个板子上面的元件都不危险了，

不知我的理解对否？

只看该作者 · 2010-2-26 17:38

你在4线和你的D4之间加电阻试试看嘛,当然,并电容更好.反正是引线的,又不麻烦.这个恐怕是最简单的了,效果还行就对付过去吧.

只看该作者 · 2010-2-27 20:23

本帖最后由 chuangong 于 2010-4-7 16:44 编辑

....

只看该作者 · 2010-4-3 15:21

好消息，并谢谢各位：
按照各位老大的建议，我按最苛刻的设计做了实验，ESD通过，
只打了空气
TP由原来的12K---》23K
电源由原来的15K----》23K
火花四射！！！
要求打更高的，实验员不愿意打了（可能快下班了）。哈哈……

只看该作者 · 2010-10-17 13:41

大哥，把你最后的电路公布一下啊，说明是怎么做的啊！谢谢！

有感于chunyang的485钳位保护，再请教一个ESD问题

相关下载

相关帖子

社区建设奖章

技术奇才奖章

欢快之小溪

七世轮回

技术导师奖章

缘定三生

突出贡献奖章

湍急之河流

永恒之光奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

无冕之王奖章

沉静之湖泊

技术新星奖章