Frage:
Wie schützt man den Reset-Pin der MCU vor ESD-Schlägen?
richieqianle
2016-03-04 21:36:08 UTC
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Wir haben ESD-Schutzschaltungen für MCU-freiliegende Pins entwickelt. Hier kommt der Reset-Pin-Schutz:

  1. Der Pin ist mit einem ESD-Entstörer am Anschluss verbunden.

  2. Der Pin ist verbunden in Reihe mit einer 600-Imp-Ferritperle und parallel zu einem 0,1-uF-Kondensator.

  3. Der Pin wird mit einem 100-kOhm-Widerstand hochgezogen.

    4. ol>

    Hier ist, was passiert ist, wenn der Reset-Pin von ESD getroffen wird:

    A. Das System wird bei einem Kontakt von 3,5 kV zurückgesetzt.

    B. Die MCU wird bei 7,5-kV-Kontakt getötet.

Sind diese direkten ESD-Treffer, d. H. Kontaktiert der Funke direkt die RESET-Leitung?Haben Sie auch Funkenstrecken?Und welcher ESD-Suppressor ist das?
Ja, es ist Kontakt.Ich habe den Luftspaltmodus nicht getestet.Ein Polymer-ESD-Suppressor wurde verwendet.
Ähm, Sie haben also keine Funkenstrecken?Das ist wahrscheinlich die einfachste / billigste Sache, es ist wahrscheinlich einen Versuch wert.
Meinen Sie damit, dass die Struktur auf der Leiterplatte scharfe Punkte haben muss, die auf jede zeigen?
@richieqianle In was für einem Fall befindet sich Ihre Ausrüstung?Metall oder Kunststoff?Ist es mit Erde verbunden?
Ja, wie [diese] (http://www.eurolan.net/images/pcb-gap.png) oder ähnlich.
Verwenden Sie keine scharfen Punkte für die Funkenstrecke.Auf meiner Website finden Sie Informationen dazu: http://www.carousel-design.com/SparkGap.html
Welches Mikro benutzt du?
Ich sehe nicht, wie der Typ des verwendeten Mikrocontrollers für dieses Problem relevant ist.In Bezug auf ESD, die einen Reset verursachen, verhalten sich alle gleich wie alle Mikros, die heutzutage in CMOS-Technologie hergestellt werden, und sie haben sehr ähnliche Eingangsschaltungen und einen ESD-Schutz.
@SteveG Es ist ein nacktes Brett und hat keinen Fall damit.
Drei antworten:
Bimpelrekkie
2016-03-04 22:10:02 UTC
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Ich denke, Sie müssen sicherstellen, dass die Ladung des ESD-Impulses die MCU nicht erreicht. Sie haben alles richtig gemacht, um diese Ladung zu absorbieren.

Die Ladung stammt jedoch von einem Kondensator mit einem sehr niedrigen Serienwiderstand, sodass Sie auch Geräte mit einem sehr niedrigen Serienwiderstand benötigen würden in der Lage, den Übergang der ESD-Ladung zu absorbieren. Auch diese Geräte müssen schnell sein.

Ich würde versuchen zu verhindern, dass die Ladung in die MCU fließt. Daher würde ich einen Widerstand in Reihe mit dem Reset-Pin der MCU hinzufügen. Die MCU verfügt auch über einen ESD-Schutz. In Kombination mit diesem externen Vorwiderstand und den bereits vorhandenen Komponenten sollte verhindert werden, dass der ESD-Impuls den Chip zurücksetzt. Ich würde mit einem 1-kOhm-Widerstand beginnen, aber bei Bedarf den Wert erhöhen.

Da der Rücksetzeingang Ihrer MCU eine hohe Eingangsimpedanz aufweist, hat der zusätzliche Widerstand keinen Einfluss auf die normale Leistung. Aber es erhöht die ESD-Handhabungsfähigkeit!

schematic

simuliert diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>

Schlage mich um ein paar Minuten.
So schnell ich konnte getippt, um dich zu schlagen :-)
Vielen Dank für Ihre Antwort, die sehr schön ist!Wie soll der Widerstand in Bezug auf Kondensator und Ferritperle mit dem MCU-Pin verbunden werden?
Ganz einfach: Lassen Sie einfach alles so, wie Sie es haben, aber fügen Sie ** nur ** einen Widerstand in Reihe mit dem MCU-Reset-Pin hinzu.Das ist alles.
Ich habe einen Schaltplan für Ihre Bequemlichkeit hinzugefügt.Ich weiß, es sieht so aus, als würde ein 1 kOhm Widerstand nichts bewirken, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass er das Problem lösen wird.Der RESET-Eingang der MCU verfügt außerdem über einen ESD-Schutz, und Sie erleichtern die Arbeit, indem Sie diesen Widerstand hinzufügen.
Ich habe ESD-Suppressoren gesehen, deren vollständige Klemmung bis zu 500 ns dauert (eine sehr lange Zeit für Silizium), daher hilft der Vorwiderstand auch dabei, die Vorderflanke des Impulses zu dämpfen, bis der Suppressor vollständig einrastet.
Spehro Pefhany
2016-03-04 22:13:11 UTC
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Sie benötigen eine Serienimpedanz, um den Strom zu begrenzen, der in den Chip gelangt. Bei der ESD-Immunität geht es darum, Energie wegzuleiten und die Menge zu begrenzen, die in die empfindlichen Teile gelangt.

Zum Beispiel ein TVS gegen Masse, gefolgt von einem paar K-Widerstand, um den Strom zu begrenzen. Das Fernsehgerät kann möglicherweise 100-150 A auf eine Spannung von etwa 10 V klemmen, sodass Ihr Strom möglicherweise auf <10mA begrenzt ist. Das uC würde zurückgesetzt, würde aber nicht annähernd beschädigt werden.

Bei Strömen mit höherem Potenzial (induzierter Blitz oder was auch immer) können Sie Optokopplung und Funkenstrecken in Betracht ziehen, gefolgt von einem TVS oder ähnlichem.

Natürlich hängen ESD-bezogene Resets nicht unbedingt mit dem Reset-Pin selbst zusammen, der in guten Designs selten mehr als ein paar mm vom uC entfernt ist.

Entscheidendes Bit: * Sie benötigen eine Serienimpedanz, um den Strom zu begrenzen, der in den Chip gelangt. * Wenn Sie dies tun, beseitigt der Chip selbst alles, was vom Impuls übrig bleibt.
Danke für deine Antwort.Kann verhindert werden, dass der Chip zurückgesetzt wird?Vielen Dank!
Ja, mit ähnlichen Ideen.Die Details hängen von der Art der Störung ab, aber ein Kondensator kann gut funktionieren, wenn der Strom begrenzt ist.Wie ich bereits sagte, kommen Resets meistens von anderen als dem Reset-Pin und das Problem ist viel tiefer.
Michael Karas
2016-03-04 22:01:39 UTC
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Warum sollten Sie einen Kondensator parallel zur Ferritperle anschließen? Sie laden den ESD-Ruck ein, direkt in die MCU zu gelangen.

Setzen Sie den Kondensator vom inneren Ende der Ferritperle auf GND.

Entschuldigung, ich habe falsch beschrieben.Was ich getan habe, haben Sie für den Kondensator beschrieben.


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