Как защитить входы ПЛИС? Опции

[georgy31]

Третий раз, по разым причинам, вылетает драйвер нагруженный на выходы ЕРМ 7128 и гробит плиску. Подскажите, это явление характерно для всей Альтеры, или только для МАХ 700? Как можно защитиь входы, и насколько это действенно.

[dinam]

Самый простой это последовательно включить резисторы. Насколько я помню в этой серии возможно отключение верхнего защитного диода, тогда его надо включить. Можно дополнительно защитить выход диодной сборкой типа BAV99, подключенной к питанию и земле. А вообще надо понять каким напряжением может пробиваться и уже от этого отталкиваться.

[georgy31]

Последовательное включение резисторов ничего не даёт, маленькое сопротивление не помогает, а большое сглаживает фронты. Выводы сгорают видимо вследствии импульсных игл, которые туда проскакивают.
Что то не могу найти где отключаются защитые диоды при прошивке. Это случайно не функция MultiVolt I\O в глобальных свойствах девайса? Если подсадить супрессоры на выходы, не будут ли они искажать форму сигнала, и будет ли прок от этого? Много про них написано, но то ли супрессоры китайские, то ли руки кривые, но супрессор остаётся целый, а защищаемая им цепь выгарает.

[Sergey'F]

Вы лучше схему покажите, как включаете TVS, какое сопротивление ставите, какой драйвер и какой нагрузкой он управляет.

[georgy31]

Выход ПЛИСки идёт на вход драйвера IR 2101, драйвер нагружен на полевики, полевики на трансформатор, ничего лишнего. Странно как могут с выхода на вход зтого драйвера попадать всплески.

[dvladim]

Что то не могу найти где отключаются защитые диоды при прошивке. Это случайно не функция MultiVolt I\O в глобальных свойствах девайса?

Да, что-то в этом роде. Нужно включить clamp диоды.

[dinam]

Последовательное включение резисторов ничего не даёт, маленькое сопротивление не помогает, а большое сглаживает фронты.

Тут вы не совсем правы. Давайте постчитаем. Скажем последовательное сопротивление 49 ом вас устроит? Я примерно такое часто ставлю на выходе FPGA чтобы избавиться от звона. Будем считать что оба ограничительных диода включены в ПЛИСке. Тогда на выход цепляем резистор 10 Ом, потом диодную сборку BAV99 к земле и +5B и затем ещё резистор 39 Ом, подключенный к IR2101. Не забываем про керамический кондер между питанием и землёй в непосредственной близости от BAV99. Диодная сборка может выдержать 1А в течении 1 сек. Мощность в этом случае на втором резисторе будет 39Вт. Если поставить резистор 0805, то перегрузка по мощности у него будет в 300 раз! Он просто вспыхнет. И зачем тут нужны TVS?

[EvgenyNik]

Для ряда помех сигнальный проводник в сочетании с нулём представляет собой диффпару. Например, при помехах относительно земли, с которой, кроме как емкостной, связей нет. Тогда и уровень сигнального поднимается и нуля (и питания) и прёт всё это через емкости в заземление устройства, например, или в сеть питания.
Трансформатор дальше на что работает, на некую длинную линию? Может имеет смысл вторичную сторону трансформатора "заземлить" через малые емкости, чтобы отвести импульсную помеху, идущую относительно земли?

[IEC]

Дополните немного свою схему и между МАХ7000 и IR2101 вставте оптрон типа HCPL2611 или что нибудь в таком плане.

Мы в своих разработках используем драйверы HCPL3120 или HCPL3180.

Удачи.

[georgy31]

Всё дело в том, что устройство малогабаритное, поэтому и выбрали драйвера 2101, входов-выходов очень много и поэтому лишнего цеплять не получается, сейчас пробуем воткнуть с выхода ПЛИСки СМД резистор прямо с ноги. С диодной сборкой несколько сложнее, прийдётся тянуть везде дополнительные шины питания и делать новые платы, но видимо по другому не получится. Только что прилепили 1 ком между выходом и драйвером, работает вроде. Не будут ли при таком ослаблении сигнала резистором, туда добавляться помехи? Или есть смысл уменьшить резистор?

[dvladim]

Да, кстати, хотел заметить, если драйвер вылетает, то может драйвер менять надо а не плиску?

[sazh]

Всё дело в том, что устройство малогабаритное,

Питание 5 вольт посмотрите. Кратковременные больше вполне могут убить плиску.

[georgy31]

Да, кстати, хотел заметить, если драйвер вылетает, то может драйвер менять надо а не плиску?

В том то и дело, что драйвер остался целый, а оба вывода плиски на него нагруженные выгорели и подсадили силовые цепи микросхемы, ток её возрос до 1 ампера, но всё же работает. Выход перепрограмировали на другие ноги. С перепугу поставили резисторы 1 ком на вход драйвера. Какой вообще положено ставить резистор, есть ли какие критерии его выбора?

[vladec]

Если у Вас остались свободные выходы пустите сигнал через них и запаралельте их через защитные резисторы на нагрузку, тогда Вы сможете увеличить номиналы защитных резисторов не убивая сигнал. Помогает очень хорошо.

[dvladim]

В том то и дело, что драйвер остался целый, а оба вывода плиски на него нагруженные выгорели и подсадили силовые цепи микросхемы

А это чья цитата тогда:

Третий раз, по разым причинам, вылетает драйвер нагруженный на выходы ЕРМ 7128 и гробит плиску.

Если драйвер цел, то с чего бы на пинах ПЛИС появились бы выбросы?

[XVR]

По поводу вылетов IR2101 почитайте http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf (стр 9). Драйвера вышибает на раз И то, что перед ними включено тоже.
Еще - http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt97-3.pdf
И поставьте диод между COM и Vs драйверов

[georgy31]

В третий раз сгорела только плиска и выходные полевики, драйвер остался целым. Не знал что выходы плиски можно параллелить, сейчас попробую.

[XVR]

В третий раз сгорела только плиска и выходные полевики, драйвер остался целым.

Драйвер может выбить плиску и остаться целым. Еще раз говорю - поставьте диод между COM и Vs драйверов

[georgy31]

Драйвер может выбить плиску и остаться целым. Еще раз говорю - поставьте диод между COM и Vs драйверов

Всё дело в том, что мы пытаемся применить сей драйвер не с бустрепным питанием, как он планировался изначально разработчиком, а как два отдельных плеча для питания силовых полевиков и Vs и COM мы посадили на землю. Я не могу понять, что даст диод между этими выводами. Если не сложно, поясните свою мысль.

[XVR]

Всё дело в том, что мы пытаемся применить сей драйвер не с бустрепным питанием, как он планировался изначально разработчиком, а как два отдельных плеча для питания силовых полевиков и Vs и COM мы посадили на землю. Я не могу понять, что даст диод между этими выводами. Если не сложно, поясните свою мысль.

Vs вы не могли посадить на землю - он подключается к средней точке транзисторов. От работы с бустрепным питанием или нет вылет м/сх не зависит - отрицательный выброс на Vs получается из за паразитных индуктивностей в цепях силовых транзисторов (в dt97-3 все подробно расписанно)
Если эти выбросы превышают -5 вольт (а они могут запросто, если токи большие), то драйвер прошивает насквозь (причем он сам может и выжить при этом).
Это не теория, по этим граблям ходил лично

[georgy31]

Да нет же, мы именно так и используем этот двайвер, как два раздельных каскада не связанных друг с другом, Vs именно на земле и сидит, много вариантов управления перепробовали, этот оказался самым надёжным, практически никаких выбросов на фронте импульса, а под нагрузкой пики вместо того что бы расти, только уменьшаются. Не знаю насколько это правильно, но работает, а выгорало по совершенно другим причинам. Сейчас навесили по 1 ком на ноги плиске, так ещё чище стал импульс и вроде как работает и гореть перстала. А на плюс питания у нас заведены Vb и Vss.

[XVR]

Да нет же, мы именно так и используем этот двайвер, как два раздельных каскада не связанных друг с другом, Vs именно на земле и сидит,

Ясно. Вот только не понятно, зачем применять драйвер, расчитанный на hi side управление полевиком м качестве low side? Есть же куча нормальных low side драйверов, которые с рождения для этого предназначенны.

Проверьте трассировку PCBки, концы Vs и COM должны идти напрямую к истокам транзисторов короткой толстой трассой. Иначе отрицательные выбросы на Vs все же могут быть

Сейчас навесили по 1 ком на ноги плиске, так ещё чище стал импульс и вроде как работает и гореть перстала.

Это может быть борьба с последствиями, а не с причиной

[georgy31]

Драйвера типа 2101 и аналогичные, буржуи придумали что бы нас со свету сжить, спалили мне три плиски и сами издохли больше десятка. Остаётся последняя возможность, это перейти на оптические драйвера. Бывают ли в одном корпусе два раздельных драйвера низкого уровня с током в 2 ампера? Подскажите кто сталкивался.

[XVR]

Драйвера типа 2101 и аналогичные, буржуи придумали что бы нас со свету сжить, спалили мне три плиски и сами издохли больше десятка.

'Вы не любите кошек? Да вы просто не умеете их готовить!'dt97-3 изучили?

Остаётся последняя возможность, это перейти на оптические драйвера.

Хм. Может для начала попробовать что нибудь попроще, типа MC34151?

[georgy31]

А нельзя сделать проще? Поставить спареный оптодрайвер для защиты плиски TLP 627-2, и управлять им мосфетом управлямым логикой, типа IRL 3102 ?