TVS二极管布局


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我的板上有两个DB37连接器,这些连接器最终连接到CPLD。所有这些连接/信号都是设备的输入。

为了防止ESD,我使用TVS二极管ESD9C3.3ST5G。我有这样的董事会:

DB37->二极管->上拉电阻-> CPLD。

1K上拉用于不同的目的,与ESD保护无关。我的PCB为4层,具有以下堆叠:

  1. 讯号
  2. 地面
  3. 3.3伏
  4. 讯号

二极管通过通孔接地。通孔的走线较厚-比CPLD的走线厚。除了通孔焊盘和过孔之外,接地层是完整的。我认为这至少可以防止轻微的ESD。但是我需要进一步做些什么?这不是商业设备,将在内部使用-但是我确实需要它可靠。

  1. 我想到的一件事是在二极管和CPLD之间增加串联电阻(大约22欧姆)。但是,由于CPLD上的所有引脚都是输入,因此它们已经是高阻抗的。ESD 通过TVS二极管接地。我的假设正确吗?
  2. 我还读到与二极管并联增加一个电容器会有所帮助。我的信号速度不高,因此不会太大失真。但是,请注意,由于我有74个信号,因此我将必须使用这些上限中的74个。所以在我添加这些内容之前,我想知道这是否值得。

这是布局的特写:

在此处输入图片说明

最后,最后一个问题-以上是我开发板的输入端。从某种意义上来说,输出是相似的,因为我还有另外两个DB37连接器和一个CPLD。在这种情况下,CPLD的引脚为输出。

布局是这样的:CPLD-> MOSFET-> DB37

在这种情况下,我没有任何二极管。但是,正如我最近读到的那样,MOSFET对ESD的敏感性比其他器件要高得多,我也应该在这里添加二极管吗?MOSFET的漏极连接到DB37。然后将该DB37连接到前面所述的输入侧DB37。

如果MOSFET导通,则其漏极-源极电阻将非常低。因此,这可能是ESD派克通过而不是另一端的TVS二极管吸引人的途径。我是否也应该在此处添加TVS二极管,对吗?如果是这样,天哪,还有72个二极管!

Answers:


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输入上的TVS很有意义,并且布局看起来很合理。问题是您要走多远才能获得什么级别的保护?这是一个概率游戏。只是TVS应该注意大多数ESD事件。

如果您想走得更远,请在TVS 之前的每个输入端串联一个电阻,而不是在TVS和CPLD之间。这为TVS提供了一些最低的保证阻抗。更进一步,在TVS两端增加一点电容。这将减慢真正快速的尖峰的边缘,以便TVS可以有效地捕获它们。随着高级别复杂性的不断降低,破坏性事件将更进一步遇到的可能性不断增加。

只有您知道这些板将处于何种环境,额外的板空间成本和故障成本。

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