ESD保护设备-MCU必需的吗？

我正在使用板上的两个芯片，dsPIC33F和PIC24F以及串行EEPROM（24FC1025）。

我已经看到这些小小的ESD保护器件采用0603封装：

http://uk.farnell.com/panasonic/ezaeg3a50av/esd-suppressor-0603-15v-0-1pf/dp/1292692RL

对于我正在使用的MCU，这是否必要？可能会不断处理板子，并且外部接口（I2C，UART）可能会受到ESD的影响。

内部二极管会保护芯片并使它们毫无意义吗？

esd microcontroller

— 托马斯·奥
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您当然可以使用此类设备。对于具有较低功耗要求的任何事物，由于它们具有高泄漏电流，它们通常是一个糟糕的选择。

您还必须注意钳位电压，大约200V的ESD会损坏微控制器，所链接的设备的最大额定电压为500V。确保您要保护的所有内容实际上都得到了所需的保护。

对于数字线路，也请注意这些设备/封装的电容，它们会破坏信号的完整性。

如果输入可能会受到ESD的干扰（例如，经常在现场连接的输入），我通常会使用2叉方式。

首先，请使用ESD器件或更靠近电路的二极管进行保护，我将使用哪种类型取决于所讨论的信号/电路。这是为了防止出现较低的尖峰，例如8kV。您越来越多地在设备内部看到这种类型的保护，尤其是边界设备，例如RS232驱动器和线路驱动器。

其次，在构建PCB时，请使用火花隙，实际上只不过是在PCB的表面上放了2个焊盘，一个是信号，另一个是良好的接地，并且使它们彼此非常接近，例如6个。分开。这样可以防止更高的电压击中，例如25kV。非常简单的概念是，高压会跳出间隙并直接接地。请注意如何将它们放置在尽可能靠近连接器的位置，并尽可能将其接地。

也要注意所使用的制造过程，不要让焊料意外地弥合间隙。

在数字走线上很难做到间隙，并且要避免改变阻抗，通常需要在原型运行后调整信号端接。

关于垫子的正确形状存在一些争论，有些使用半月形，有些使用尖端彼此靠近的尖三角形，有些使用正方形垫子。我一直使用方形垫板，越靠近其他垫板的区域越多，则重复击打的间隙将继续存在。需要权衡的是，方形焊盘将尽最大的努力来确保没有焊料桥接。最好的答案是让您的CM完全不对这些焊盘施加焊料，但是这可能需要他们特别的努力。

— 标记
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哇，漏电流有点高，但是2mA通常会引起问题吗？我认为I2C是唯一的潜在问题，因为它是开放式收集器。我有1k个电阻，所以1k * 0.002 = 2V压降。不好。我这样做对吗？

— Thomas O

是的，有些设备专门用于保护串行数据线，例如：st.com/stonline/products/literature/ds/13569/esdalc6v1-5p6.htm泄漏电流为70nA，电容为12pF（对于I2C完全适用）和钳位在14V左右。另外，为I2C添加额外保护的一种简便方法是在数据线和时钟线上都放置一个串联电阻，使其非常靠近总线上的每个IC。与走线阻抗-驱动器的输出阻抗理想匹配，通常为7-9ohms。因此，对于50ohm的走线，电阻的41-43 ohm较好。

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此外，在设备很多或总线很长的时候（例如通过电缆），在I2C上使用源端接是一个好主意。它将最大程度地减少振铃并防止反射。您可能需要在走线->连接器->电缆->连接器->走线的过程中调整组装设备中的电阻值，除非您匹配所有这些阻抗，否则总路径阻抗会有些混乱。如果与运行时间相比，I2C总线的运行速度非常慢，则可能根本没有关系。

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如果您以12pF过高的时钟速率运行任何总线，我真的希望您非常，非常关注信号完整性，因为您的时钟速率必须非常高。在10Mhz和1k上拉电阻100pF的情况下，将是没有转换速率控制的总线限制，但是以这种速度运行的任何器件都将具有转换速率控制或差分。I2C在400khz时可实现400pF的总线电容，而无需压摆率控制，而通过适当的控制可以实现更大的工作量。因此，如果您仅使用16位PIC，我会高度怀疑您的总线运行得如此之快，以至于14pF是一件大事。

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在这方面，看起来不错。不知道它们如何测量0.15pF，我猜想封装电容在那个附近或更高。实际上，当您将这些部件放置在板上时，也会存在一定数量的引线电感，这会抵消部件的电容。这就是为什么在使用非常小的电容（例如10nF）时，必须确保使用最小的封装来尽可能消除引线电感的影响。

— 标记

我在离开板子的信号上放置了类似的部件，例如UART，以太网，数字I / O。对于板内信号，请不要担心。

关于内部二极管：对二极管的使用有限制。正常操作后，内部二极管将正常运行。外部二极管可以防止较大的“冬天死亡时的粗毛地毯”静电冲击。

— 罗伯特
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“毛毯在冬天的死寂中”爱它！

— Thomas O