Enge TVS-Spanne zwischen Betriebs- und Überspannung

Sie müssen ein TVS wählen, dessen Arbeitsspannung größer oder gleich der maximalen normalen Spannung ist, die Sie sehen werden.

Dies bedeutet, dass eine Toleranzanalyse in Bezug auf die Versorgung und den erwarteten IO durchgeführt wird (5 V könnten möglicherweise 5,25 betragen).

Nehmen Sie ein Littelfuse-Teil (1,5SMC-Serie), ein 5,8-V-Betrieb hat einen minimalen und maximalen Zusammenbruch von 6,45 -> 7,14 V und dies könnte auf 10,5 V steigen (abhängig vom Lawinenstrom). All dies würde bedeuten, dass Sie diese Geräte nicht direkt an den Eingängen verwenden können.

Außer, dass Sie nicht nur einen Fernseher verwenden müssen. Zusätzliche Steuerdioden direkt am betreffenden IC klemmen die E / A auf Vcc + 0,3 (Schottky verwendet). Der zusätzliche Eingang LC reduziert wiederum, was der tatsächliche Pin sehen wird

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Ein Schlag (indirekte Beleuchtung oder ESD) ist eine Wellenform von kurzer Dauer, und daher ist "Wellenformformung" eine praktikable Option, um sicherzustellen, dass der IC IO seine maximale Nennleistung und andere Komponenten ihre Strom- oder Nennleistung nicht überschreiten

Der Grund, warum das absolute Maximum Vcc an den Pins Vcc + 0,3 V beträgt, liegt darin, dass oberhalb dieser Spannung die interne Klemmdiode zu Vcc einschaltet - solange zwischen dem E / A-Pin und der Außenwelt ein Reihenwiderstand vorhanden ist, der begrenzt werden muss Dieser Strom, den die Klemmdiode verarbeiten kann, schadet dem IC nicht dauerhaft. (Moderne Datenblätter geben eine Iik-, Iok- oder Ik-Spezifikation für diesen maximalen Strom an.)

Verwenden Sie also die höhere Klemmspannung TVS, um den Großteil der Energie zu absorbieren, und einen Vorwiderstand, um zu verhindern, dass die Klemmdiode des Port-Pins durchbrennt.

Die übliche Art, E / A-Pins mit engen Rändern (und Pin-Injektionsströmen in der Regel in der Größenordnung von 5 mA) zu schützen, ist mit einem Widerstand und möglicherweise einem externen Klemmschottky:

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Der Grund für die 0,3 V ist normalerweise , dass intern ein Schottky vorhanden ist, der jedoch nicht viel Strom verarbeiten kann. Das Hinzufügen eines (oder zweier für bidirektionalen Schutz), der den Strom aufgrund eines Spannungsausschlags bewältigen kann, ist ein einfaches und effektives Mittel zum Schutz der Pins. Der Widerstand begrenzt den Strom im Schottky und hält ihn daher aufrecht$V_f$bei angenehm niedriger Spannung.

TVS-Geräte weisen große Schwankungen der Einschaltspannung und der vollen Klemmspannung auf, und diese Parameter sind auch thermisch abhängig, was sie in diesem speziellen Fall zum Schutz von I/O-Pins ungeeignet macht.

Bei E/A-Pins mit Schottky-Bauelementen und einem Nenn-Pin-Injektionsstrom (normalerweise der maximale Dauerstrom, den das interne Schottky verarbeiten kann) kann ein einfacher Widerstand ausreichen, wenn die maximale Spannung definiert werden kann.

Typische Arrays für den Mehrlinienschutz sind bei einigen Herstellern zu finden

Beachten Sie, dass Sie, wenn Sie eine hohe Spannung erwarten (selbst für ein Front-End-TVS zu schnell, wie JonRB anspielt - einige haben langsame Reaktionszeiten), möglicherweise impulsfeste Widerstände verwenden möchten . Diese behalten auch nach einem großen transienten Ereignis ihre Widerstandsfähigkeit bei; Standardwiderstände möglicherweise nicht.