Wie kann ich feststellen, ob ich einen ESD-Schutz benötige? (MOSFET H-Brücke)

Die MOSFETs sind nicht empfindlich gegenüber ESD an Source und Drain. Wenn Sie den Brückenausgang zappen, werden die Transistoren den Schlag erleiden: Die Drain-Source-Kapazität begrenzt die transiente Anstiegszeit, und sie sind für eine Lawinendurchbruchsenergie von mehreren hundert Millijoule bei Raumtemperatur ausgelegt. Das Gate der Transistoren ist anfällig für ESD, aber es ist keine exponierte Verbindung. Ich würde mir mehr Sorgen machen, dass die Optokoppler-LEDs gezappt werden, aber selbst sie sind ziemlich robust. Wenn der Stromversorgungseingang gezappt wird, umgehen die Eingangsfilterkappen den größten Teil des Impulses.

Sie haben es. Platzieren Sie Ihre Klemmdioden in der Nähe des Motoranschlusses und stellen Sie sicher, dass in der Nähe eine gute kapazitive Überbrückung vorhanden ist.

Benötigen Sie ESD-Schutz? Das hängt wirklich davon ab, woran die H-Brücke angeschlossen ist. Es gibt einige ESD-Quellen, über die Sie sich Sorgen machen könnten.

Am wahrscheinlichsten sind Menschen, einige tausend Volt (8 kV für das Modell des menschlichen Körpers) sind das, worauf Sie sich vorbereiten müssen, wenn das, was an die H-Brücke angeschlossen werden soll, Menschen ausgesetzt ist. Es hängt wirklich davon ab, ob das Gerät, das Sie haben, eingeschlossen ist. Wenn es eher wie ein Faraday-Käfig mit einer Art leitfähigem Material darum herum ist, werden Sie kein großes Problem haben. Ich habe eine Schaltung gezeichnet, um einige Möglichkeiten zu geben, über ESD nachzudenken. Luft hat eine Kapazität von PicoFarad, wenn etwas wie ein Finger aufgeladen wird, beginnt es, die Luft um sich herum aufzuladen. Wenn Sie den Kondensator schließen, bricht er zusammen und schließt kurz. Entscheidend ist, was sich in Ihrem Karton befindet. Gibt es einen Motor, der der Außenwelt ausgesetzt ist, der ein Weg mit niedriger Impedanz für die ESD sein könnte, um in Ihren Stromkreis wie R4 zu gelangen? Gibt es Schrauben wie R1, die mit Masse verbunden sind, damit die ESD einen Rückweg durch Ihr Produkt bildet? Wenn Ihr Gehäuse rundum isolierend ist, hat die ESD nicht viel Gelegenheit, es zu durchlaufen. Aber wenn Sie einen Motor an die H-Brücke angeschlossen hätten und einige Schrauben durch das Gehäuse laufen, dann gibt es vielleicht einen besseren Weg und Sie müssten sich darum kümmern. Das beste Szenario ist ein Metallgehäuse mit all Ihrer Elektronik im Inneren. Wenn eine Person es in der Hand hält, dann hat alles das gleiche Potenzial und es spielt keine Rolle. Das Worst-Case-Szenario ist, wenn Sie auf einem Metalltisch sitzen und der Weg mit der niedrigsten Impedanz durch die Elektronik führt. Sie benötigen also möglicherweise einen ESD-Schutz, aber es kommt auf den Weg an. Auch der empfindlichste Teil des Mosfets für ESD ist das Gate. Und stellen Sie sicher, dass die ESD durch den Schutz und nach außen zur Gehäuseerdung führt.

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

Die zweite ist die triboelektrische Aufladung durch Reiben einer Oberfläche auf einer anderen. Kabel können dies tun, wenn Sie ein Kabel an Ihrem Gerät haben, könnten Sie auf beide Personen treffen, die Reibung am Kabel erzeugen und es aufladen und schocken. Dies würde auf jeden Fall Schutz erfordern.

Sie können auch ESD-Tests durchführen, sie haben kalibrierte Pistolen, mit denen Sie einen menschlichen Schock simulieren können. Wenn Sie sich eines davon nicht leisten können, kann ein Pizo-Elektroschocker funktionieren, wenn Sie für einige potenziell destruktive Tests bereit sind. Wenn es ein Kostenproblem wäre, würde ich es testen und sehen, ob Sie ein Problem haben. Kappen können auch bis zu einem gewissen Grad ESD aufsaugen, wenn der Motor eine hohe Impedanz und eine niedrige Kapazität hätte, würde nicht viel Strom durch ihn fließen und einige 1-nF-Kappen könnten die Arbeit erledigen, aber ich würde es testen.