Schutz eines 1,2-V-Busses

Normalerweise setze ich standardmäßig eine TVS-Diode auf alle meine Stromschienen, um sie vor ESD-Ereignissen zu schützen. Ich verwende zum ersten Mal ein FPGA in einem Design und stelle fest, dass ich kein TVS mit einer Sperrspannung von 1,2 V zum Schutz der FPGA-Kernspannung bekomme. Die einzigen Schließoptionen, die ich finden konnte, waren diese beiden:

1,0 V Holdoff (zu niedrig?), 1,5 V Aufschlüsselung: https://www.digikey.com/product-detail/en/VESD01-02V-G-08/VESD01-02V-G-08CT-ND/2658775

1,5-V-Holdoff, 4,8-V-Durchbruch (wahrscheinlich nutzlos angesichts der absoluten Maximalspannung von 1,32 V auf dem FPGA?): https://www.digikey.com/product-detail/en/DF2S5.1ASL,L3F/DF2S5.1ASLL3FCT-ND /5415965

Kann ich mit der Verwendung des 1,0-V-Holdoff-Teils davonkommen? Gibt es eine bessere Möglichkeit, eine Stromschiene bei dieser niedrigen Spannung zu schützen?

Stromschienen sind normalerweise so niederohmig, dass ein TVS nicht erforderlich ist. Halten Sie sie auf Ihren IO-Pins.
Welche ESD-Ereignisse erwarten Sie? Sollte Ihr Niederspannungsregler nicht in unmittelbarer Nähe des FPGA platziert werden, um die Möglichkeit von ESD-Ereignissen zu minimieren?
@Andyaka Es ist für eine Testvorrichtung zum QC-Testen anderer Boards in der Produktion gedacht, daher erwarte ich, dass es während des Betriebs ziemlich viel gehandhabt wird (Drucktasten für die Platinenmontage usw.).
1,2-V-bewertete Pins sind etwas niedrig, um sie der Handhabung in einer Produktionsumgebung auszusetzen. Können Sie Serienschutzwiderstände (100 Ohm) hinzufügen? Dann einen 3,3-V-Zener "außerhalb" des R?

Antworten (2)

Hier ist das Gerät: -

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Auf der Grundlage dieser Tabelle würde ich sagen, dass Sie es problemlos mit einer 1,2-Volt-Versorgung betreiben können - bei einer 1,5-Volt-Versorgung werden normalerweise nur 1,5 mA benötigt, sodass sich bei einer 1,2-Volt-Versorgung der Strom kaum lohnen sollte.

Leider scheint das Datenblatt eine Auslassung zu haben - Abbildung 1 scheint nicht enthalten zu sein.

Gibt es eine bessere Möglichkeit, eine Stromschiene bei dieser niedrigen Spannung zu schützen?

Es ist wahrscheinlich und es könnte ein Brechstangenschutz sein. Sie müssen die Auswirkungen der verteilten Kapazität auf Ihre Stromschiene berücksichtigen und welche Art von ESD-Ereignis Ihre Platine tatsächlich empfängt. Sie sollten in der Lage sein, ein grundlegendes LTSpice-Modell sowohl des Ereignisses (menschliches Körpermodell) als auch der Platinenkapazität und der verteilten Induktivität zu erstellen. Das menschliche Körpermodell fällt normalerweise in zwei Gruppen: -

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Ich kann Ihnen nicht sagen, was Sie als typisch für Ihr ESD-Ereignis auswählen sollen. Sie müssen das entscheiden, aber wenn Sie simulieren, dass die Obergrenze auf 4 kV oder 8 kV aufgeladen wird (Ihre Forschung ist hier erforderlich), führen Sie eine Simulation dieser Verbindung durch zu Ihrer verteilten Kapazität (getrennt durch die PCB-Induktivität) und sehen Sie, welche Spitzenspannung Sie erhalten.

Sie möchten entweder keinen Spannungsanstieg haben, der irgendetwas beschädigen wird, oder, wenn dies nicht möglich ist, möchten, dass die Anstiegsrate langsam genug ist, damit eine Brechstangenschaltung zu arbeiten beginnen kann (in Verbindung mit Ihrem Fernseher).

Sie haben wahrscheinlich eine 3V3-Schiene oder mehr, also ist etwas, das die Schiene überwacht und über 2 V einschaltet, um einen MOSFET (oder SCR) einzuschalten, um die Versorgung zu brechen, eine erwägenswerte Option.

Sie haben Recht, dass Sie bei diesen niedrigen Spannungen keine herkömmliche ESD/TVS-Lösung finden werden. In der Vergangenheit habe ich einen "analogen" MOSFET wie den ALD11193 verwendet, der eine sehr, sehr präzise Einschaltspannung liefert, um einen Hochstrom-Crowbar-MOSFET auszulösen. Wenn der Präzisions-MOSFET getriggert wird, triggert er dann den konventionellen Transistor mit höherer Leistung und bricht die Schiene auf GND.

Dies schützt vor Transienten der Stromschiene (filtert den Gate-Eingang entsprechend), reicht jedoch nicht für den ESD-Schutz aus. Wie andere bereits gesagt haben, möchten Sie möglicherweise sicherstellen, dass diese E / A durch Pegelumsetzer oder Vorwiderstände geleitet werden.

Hier ist ein Link zu einem App-Hinweis zu den ALD-Teilen: http://www.aldinc.com/pdf/VoltageClampCircuits.pdf

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