|
Супрессор для защиты от статики STM32 |
|
|
|
Feb 28 2018, 12:02
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, в даташите STM32F429 написано, что максимально допустимое напряжение на FT пине равно Vdd+4 то есть 7,3 вольта. То есть формально я не смогу защитить от статики этот пин с помощью супрессора SP0503 у которого Signal Clamp Voltage может доходить до 8,5 вольт? Или тут нужно оперировать другими числами? На 3,3 вольта супрессоры не особо распространены.
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
Mar 1 2018, 06:32
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Цитата(Myron @ Feb 28 2018, 17:50)  Этот вопрос многократно обсуждался здесь на форуме. Повторю. Супрессор ставится как можно ближе ко входу (разъему) защищаемого сигнала на плате. Любой резистор, поставленный между входным контактом и супрессором будет деградировать под действием приложенной статики. Выьранный вами супрессор имеет разброс с минимумом 6В. так что он вам для напряжений выше (6В-Запас) не подходит. Вы сожете это легко проверить, если у вас есть ЕСД "пистолет" или другое оборудование с установкой уровня ЕСД. Тогда видимо нужен мощный супрессор. Какая мощность нужна, по Вашим наблюдениям? Не понял, причем тут 6 вольт? Максимально допустимое напряжение на пине по даташиту 7,3 вольта. Хорошо же, если супрессор откроется при 6 вольтах. Плохо, что он может открыться при 8,5
|
|
|
|
|
Mar 1 2018, 12:16
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(Atlantis- @ Mar 1 2018, 00:32)  Тогда видимо нужен мощный супрессор. Какая мощность нужна, по Вашим наблюдениям? Не понял, причем тут 6 вольт? Максимально допустимое напряжение на пине по даташиту 7,3 вольта. Хорошо же, если супрессор откроется при 6 вольтах. Плохо, что он может открыться при 8,5 Уровень срабатывания супрессора имеет разброс. У вас есть рабочее напряжение на пине - 5В (например). Супрессор из коробки не должен срабатывать при 5В (рабчем напряжении) с неким запасом, например 5.5В. Если реальный уровень какого-то супрессора их коробки, скажем 8В, он обрежет статику выше этого уровня (конечно не идеально). Так вот разница между 8В и рабочим 5В+(~0.3В) будет обрезаться уже внутри STM32F429 (всего 8.5В-5.3В=3.2В в худшем случае, всесто 8кВ, например). Еще раз, супрессор не должен срабатывать в рабочем диапазоне входных напряжений. Если нужно защищаться от больших уровней статики (30кВ, например), надо ставить более мощные супрессоры или две ступени - вход+супрессор+резистор+стабилитрон. В своих изделиях для МК я, как правило, использую супрессоры в корпусах 0402, с параллельным включением диода шоттки для обрезания отрицатеьной полярности (у меня нет места). Ну и реальные испытания, если это реальная серийная аппаратура, покажут - защита работает, или не достаточно. Для этого проверка производится сткпенями - например, 2кВ-4кВ-6кВ-8кВ при контакте и выше при бесконтакте.
|
|
|
|
|
Mar 1 2018, 13:48
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Цитата(Myron @ Mar 1 2018, 15:16)  Уровень срабатывания супрессора имеет разброс. У вас есть рабочее напряжение на пине - 5В (например). Супрессор из коробки не должен срабатывать при 5В (рабчем напряжении) с неким запасом, например 5.5В. Если реальный уровень какого-то супрессора их коробки, скажем 8В, он обрежет статику выше этого уровня (конечно не идеально). Так вот разница между 8В и рабочим 5В+(~0.3В) будет обрезаться уже внутри STM32F429 (всего 8.5В-5.3В=3.2В в худшем случае, всесто 8кВ, например). Еще раз, супрессор не должен срабатывать в рабочем диапазоне входных напряжений. Я понимаю. Есть V(RWM) - максимальное рабочее напряжение, на котором супрессор не будет срабатывать. Есть V(BR) - напряжение пробоя, при котором начинает срабатывать супрессор. Есть V(СL) - тоже напряжение пробоя, для большего протекающего через супрессор тока. Объясните, как связать эти параметры с параметрами пина микроконтроллера. На что ориентироваться при выборе супрессора? Стандартная задача - защитить пин микроконтроллера. Рабочее напряжение на пине 3,3 вольта. Рабочее напряжение супрессора 5,5 вольт, этот параметр подходит. Максимально допустимое напряжение на пине 7.3 вольта. У супрессора напряжение начала пробоя от 6 до 8.5 вольт. Это что значит, что как повезет - при 6 будет работать. а при 8,5 уже сгорит пин? При этом в даташите еще есть параметр Clamp Voltage during ESD при 8 кВ разряда оно равно 12 вольт. То есть вешая этот супрессор на пин и шарахая по нему 8 кВ имеем на пине 12 вольт и 100%, что он сгорит? Цитата(Myron @ Mar 1 2018, 15:16)  Если нужно защищаться от больших уровней статики (30кВ, например), надо ставить более мощные супрессоры или две ступени - вход+супрессор+резистор+стабилитрон. В своих изделиях для МК я, как правило, использую супрессоры в корпусах 0402, с параллельным включением диода шоттки для обрезания отрицатеьной полярности (у меня нет места). Ну и реальные испытания, если это реальная серийная аппаратура, покажут - защита работает, или не достаточно. Для этого проверка производится сткпенями - например, 2кВ-4кВ-6кВ-8кВ при контакте и выше при бесконтакте. Что значит более мощные? Есть какая то градация, при 30 кВ надо 100 Вт, при 15 кВ надо 10 Вт, как подбирается мощность?
|
|
|
|
|
Mar 1 2018, 15:49
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(Atlantis- @ Mar 1 2018, 07:48)  Я понимаю. Есть V(RWM) - максимальное рабочее напряжение, на котором супрессор не будет срабатывать. Есть V(BR) - напряжение пробоя, при котором начинает срабатывать супрессор. Есть V(СL) - тоже напряжение пробоя, для большего протекающего через супрессор тока. Объясните, как связать эти параметры с параметрами пина микроконтроллера. На что ориентироваться при выборе супрессора? Стандартная задача - защитить пин микроконтроллера. Рабочее напряжение на пине 3,3 вольта. Рабочее напряжение супрессора 5,5 вольт, этот параметр подходит. Максимально допустимое напряжение на пине 7.3 вольта. У супрессора напряжение начала пробоя от 6 до 8.5 вольт. Это что значит, что как повезет - при 6 будет работать. а при 8,5 уже сгорит пин? При этом в даташите еще есть параметр Clamp Voltage during ESD при 8 кВ разряда оно равно 12 вольт. То есть вешая этот супрессор на пин и шарахая по нему 8 кВ имеем на пине 12 вольт и 100%, что он сгорит? В современных ИС (примерно 20-25 лет как) на входах стоят защиты от положительных бросков. От отрицательных очень редко (практически никогда). Качество этих защит (уровни, мощности, токи) редко указываются в ДШ и зависят, в основном, от мнения их разработчиков и требованиях к быстродейтсвию пинов (паразитные емкости зависят от размеров защиты на кристалле). Для уверенности для, например, надо бы ставить (от входа устройства) супрессор 3.3В мин. на землю - диод шоттки 15В-25В парраллельно - последовательный резистор (1к-2к, 0201 или 0402) - стабилитрон на землю (4.7В, например). Иногда, для большей уверенности еще один диод шоттки анодом с пина МК и катодом на питание МК. При этом это питание должно держать всплески, поступающие от питаемой схемы. Да и о быстродействии пинов надо иногда помнить. Почему так в пересказе, потому что некогда заниматься исследованиями каждый раз. Я произвел исследования последний раз лет 15 назад и с тех пор ни одного отказа при разработе 2-х 3-х новых устройств в год. У нас испытания на статику проводятся только на приемо-здаточных испытаниях. В периодике - нет. Цитата(Atlantis- @ Mar 1 2018, 07:48)  Что значит более мощные? Есть какая то градация, при 30 кВ надо 100 Вт, при 15 кВ надо 10 Вт, как подбирается мощность? Практическим путем, собрать схему и испытать статикой. Я выбираю 0402/0503 размер для норм. статики и низких напряжений и 0603/SMA/SMB для 6В и выше, так как там может быть не только статика, а и всплески от индуктиности внешних кабелей. А так - возьмите стандарт на стат. воздействия, вычилите площадь над рабочим напряжением и по ней можность. такие оценки я провел 15 лет назад, когда столкнулся с требованиями. И Гугл может помочь. Вот например: http://tqfp.org/parts/chto-oznachaet-mosch...supressora.html
|
|
|
|
|
Mar 3 2018, 06:52
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Цитата(Myron @ Mar 1 2018, 18:49)  В современных ИС (примерно 20-25 лет как) на входах стоят защиты от положительных бросков. От отрицательных очень редко (практически никогда). Качество этих защит (уровни, мощности, токи) редко указываются в ДШ и зависят, в основном, от мнения их разработчиков и требованиях к быстродейтсвию пинов (паразитные емкости зависят от размеров защиты на кристалле). Для уверенности для, например, надо бы ставить (от входа устройства) супрессор 3.3В мин. на землю - диод шоттки 15В-25В парраллельно - последовательный резистор (1к-2к, 0201 или 0402) - стабилитрон на землю (4.7В, например). Иногда, для большей уверенности еще один диод шоттки анодом с пина МК и катодом на питание МК. При этом это питание должно держать всплески, поступающие от питаемой схемы. Да и о быстродействии пинов надо иногда помнить. Почему так в пересказе, потому что некогда заниматься исследованиями каждый раз. Я произвел исследования последний раз лет 15 назад и с тех пор ни одного отказа при разработе 2-х 3-х новых устройств в год. У нас испытания на статику проводятся только на приемо-здаточных испытаниях. В периодике - нет. Я всегда видел на внутреннем устройстве портов диоды на питание и на землю, как, например, на приложенной картинке.
Почему Вы ставите диоды Шоттки? У нас принято смотреть не на падение напряжения на диоде, а на его быстродействие, чтобы он успел отреагировать на статику. И стабилитрон - разве успеет как то отреагировать на статику?
|
|
|
|
|
Mar 3 2018, 13:22
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 00:52)  Я всегда видел на внутреннем устройстве портов диоды на питание и на землю, как, например, на приложенной картинке.
1. Статика и всплески на длинных проводах из-за их индуктивности и паразитных емкостей при подключении/отключении на них сигналов (напряжений) это принципиально разные вещи. На вашей картинке есть только защита от всплесков. Требования к статике, обычно, бывают при наличии внешних входов в оборудовании, когда можно их коснуться руками или при подключении другого оборудования. Также при этом могут быть и всплески и их комбинация со статикой. Внутри изделий статики, как правило не бывает, а только всплески и то не всегда. 2. Вера в божественность чужих решений это сильная вещь. Учебники и разработку делают люди, а не боги. Надо бы вырабатывать свое мнение на основе опыта и знаний. Ну и четких требований на конкретную разработку с цифрами воздействий (или номеров стандартов и уровней воздействий из них). Да и от всего защититься невозможно (молния, атомный взрыв, лом, ...). В этом и отличие инженера от ученого. Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 00:52)  Почему Вы ставите диоды Шоттки? У нас принято смотреть не на падение напряжения на диоде, а на его быстродействие, чтобы он успел отреагировать на статику. И стабилитрон - разве успеет как то отреагировать на статику? 1. Обратное допустимое напряжение на пинах МК (современных) не превышает 0,5В (иногда даже ниже, зависит от людей-разработчиков). Поэтому шоттки. Превышение сигнала над питанием также ограничивается 0,3В...0,5В. Поэтому опять шоттки с пина на питание. 2. Стабилитрон не успеет. Поэтому в зависимости требований на защиты (от статики, всплесков, их комбинаций) его недостаточно и ставят супрессоры и/или их комбинацию. 3. Курс молодого бойца я для вас завершил. Дальше пишите конкретные ваши требования, а то получается треп по кольцу. Ну или я был неубедителен. Тогда вернитесь к ВЕРЕ.
|
|
|
|
|
Mar 3 2018, 16:44
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 16:22)  1. Статика и всплески на длинных проводах из-за их индуктивности и паразитных емкостей при подключении/отключении на них сигналов (напряжений) это принципиально разные вещи. На вашей картинке есть только защита от всплесков. Требования к статике, обычно, бывают при наличии внешних входов в оборудовании, когда можно их коснуться руками или при подключении другого оборудования. Также при этом могут быть и всплески и их комбинация со статикой. Внутри изделий статики, как правило не бывает, а только всплески и то не всегда. 2. Вера в божественность чужих решений это сильная вещь. Учебники и разработку делают люди, а не боги. Надо бы вырабатывать свое мнение на основе опыта и знаний. Ну и четких требований на конкретную разработку с цифрами воздействий (или номеров стандартов и уровней воздействий из них). Да и от всего защититься невозможно (молния, атомный взрыв, лом, ...). В этом и отличие инженера от ученого. Вы меня неправильно поняли, на картинке - внутреннее устройство линии порта ввода/вывода stm32. Просто Вы писали, что внутри ИС стоят защиты от положительных бросков, а от отрицательных - редко. А я везде видел, что диоды и на питание и на землю стоят. Вот я пытаюсь вырабатывать свое мнение, с Вашей помощью в том числе. Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 16:22)  1. Обратное допустимое напряжение на пинах МК (современных) не превышает 0,5В (иногда даже ниже, зависит от людей-разработчиков). Поэтому шоттки. Превышение сигнала над питанием также ограничивается 0,3В...0,5В. Поэтому опять шоттки с пина на питание. 2. Стабилитрон не успеет. Поэтому в зависимости требований на защиты (от статики, всплесков, их комбинаций) его недостаточно и ставят супрессоры и/или их комбинацию. 3. Курс молодого бойца я для вас завершил. Дальше пишите конкретные ваши требования, а то получается треп по кольцу. Ну или я был неубедителен. Тогда вернитесь к ВЕРЕ. Я понял, но разве быстродействие диодов не имеет значения? Тут с самого начала меня интересует только вопрос защиты от статики. Конкретно - stm32. Из даташита следует, что максимум они выдерживают Vdd+4 вольт. Но даже у супрессоров с рабочим напряжением 3,3 вольта напряжение пробоя выше этого значения (которое обозначается Vclamping), а V(BR) около 5 вольт, так каким напряжением руководствоваться при выборе?
|
|
|
|
|
Mar 3 2018, 17:25
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 10:44)  Вы меня неправильно поняли, на картинке - внутреннее устройство линии порта ввода/вывода stm32. Просто Вы писали, что внутри ИС стоят защиты от положительных бросков, а от отрицательных - редко. А я везде видел, что диоды и на питание и на землю стоят. Вот я пытаюсь вырабатывать свое мнение, с Вашей помощью в том числе. Тут не мнение, а знание и понимание важно - есть ли выбросы и какие. Приведите вашу схему с указанием длины цепей на пины. Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 10:44)  Я понял, но разве быстродействие диодов не имеет значения? Тут с самого начала меня интересует только вопрос защиты от статики. Конкретно - stm32. Из даташита следует, что максимум они выдерживают Vdd+4 вольт. Но даже у супрессоров с рабочим напряжением 3,3 вольта напряжение пробоя выше этого значения (которое обозначается Vclamping), а V(BR) около 5 вольт, так каким напряжением руководствоваться при выборе? Минимальное напряжение супрессора должно быть выше рабочего напряжения пина с доп. допуском. Я уже два раза это писал. Приведите схему свою.
|
|
|
|
|
Mar 3 2018, 18:36
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 491
Регистрация: 18-05-11
Пользователь №: 65 102

|
Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 20:25)  Тут не мнение, а знание и понимание важно - есть ли выбросы и какие. Приведите вашу схему с указанием длины цепей на пины. Схема простая - нога МК подтянута резистором на питание и выведена на разъем, когда втыкается штекер, нога соединяется с землей, сигнализируя о подключении. Длина цепи? Ну не знаю, 8-10 см Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 20:25)  Минимальное напряжение супрессора должно быть выше рабочего напряжения пина с доп. допуском. Я уже два раза это писал. Приведите схему свою. Да я понял про рабочее напряжение, я не про него спрашивал. На картинке характеристика супрессора, Vrm - рабочее напряжение супрессора, то про что Вы мне говорили. А я спрашивал про Vbr и Vcl. Например напряжение на пине 3,3 вольта. Я понимаю, что Vrm должно быть больше 3,3. У меня вопрос, если пин выдерживает 7 вольт, то Vbr должно быть меньше 7 или Vcl?
Цитата(Plain @ Mar 3 2018, 20:30)  Myron, человек явно читает собственную тему через три строки со смартфона бегом за самокатом, так что без толку. Обоснуйте пожалуйста
Сообщение отредактировал Atlantis- - Mar 3 2018, 18:37
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
Atlantis- Супрессор для защиты от статики STM32 Feb 28 2018, 12:02 Atlantis- Цитата(MrYuran @ Feb 28 2018, 16:00) рези... Feb 28 2018, 13:33 jcxz Цитата(Atlantis- @ Feb 28 2018, 15:3... Feb 28 2018, 14:40  mcheb Цитата(jcxz @ Feb 28 2018, 18:40) На прош... Mar 1 2018, 07:03           Myron Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 12:36... Mar 3 2018, 18:51            Atlantis- Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 21:51) Не пони... Mar 3 2018, 19:02             Atlantis- Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 22:02... Mar 5 2018, 02:34              Baser Цитата(Atlantis- @ Mar 5 2018, 04:34... Mar 5 2018, 09:02               Atlantis- Цитата(Baser @ Mar 5 2018, 12:02) Да, все... Mar 5 2018, 10:33                Baser Цитата(Atlantis- @ Mar 5 2018, 12:33... Mar 5 2018, 11:23                 Atlantis- Цитата(Baser @ Mar 5 2018, 14:23) 5 вольт... Mar 5 2018, 12:22                 Atlantis- Цитата(Baser @ Mar 5 2018, 14:23) 5 вольт... Mar 8 2018, 14:57           Plain Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 21:36... Mar 3 2018, 19:24            Atlantis- Цитата(Plain @ Mar 3 2018, 22:24) Каким н... Mar 3 2018, 19:43             Plain Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 22:43... Mar 3 2018, 19:59           Baser Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 20:36... Mar 3 2018, 20:10            Atlantis- Цитата(Baser @ Mar 3 2018, 23:10) Вы шути... Mar 3 2018, 20:16             Myron Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 14:16... Mar 3 2018, 20:36              Atlantis- Цитата(Myron @ Mar 3 2018, 23:36) Ну вот ... Mar 3 2018, 20:44               Myron Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 14:44... Mar 3 2018, 20:47 Plain Нужна двухэтапная защита — например, параллельно с... Feb 28 2018, 15:31 vladec ЦитатаТогда видимо нужен мощный супрессор. Какая м... Mar 1 2018, 08:26 Atlantis- Цитата(vladec @ Mar 1 2018, 11:26) У Вас ... Mar 1 2018, 10:58 Plain Myron, человек явно читает собственную тему через ... Mar 3 2018, 17:30 Myron Цитата(Plain @ Mar 3 2018, 11:30) Myron, ... Mar 3 2018, 17:35 Baser Цитата(Atlantis- @ Mar 3 2018, 22:16... Mar 3 2018, 21:10 Myron Цитата(Baser @ Mar 3 2018, 15:10) Возможн... Mar 3 2018, 23:36  Baser Цитата(Myron @ Mar 4 2018, 01:36) Проведе... Mar 4 2018, 12:36   Myron Убрал Mar 4 2018, 12:50    Baser Цитата(Myron @ Mar 4 2018, 14:50) Вот пер... Mar 4 2018, 13:15 vladec ЦитатаНашел супрессор вроде как подходящий smlvt3v... Mar 6 2018, 07:26 Atlantis- Цитата(vladec @ Mar 6 2018, 10:26) Куда В... Mar 6 2018, 11:47
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|