ESD-Schutz: Klemme auf 12V oder abgeleitete 5V?

Ich habe einen Eingangsanschluss, der 12 V liefert, und einige 5 V-Logikleitungen. Der 5V Vcc wird von einem lokalen Regler abgeleitet:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Was ist die beste Vorgehensweise für den ESD-Schutz an diesem Eingangsanschluss? Ich denke, Klemmdioden zwischen den Datenleitungen und den Stromschienen, aber welche Schienen?

• Das Festklemmen an der 12-V-Schiene würde die Logik einer höheren Spannung aussetzen
• Das Festklemmen an der 5-V-Schiene würde den Regler der ESD aussetzen

Alternativ beides? Oder verlieren Sie den 5V-Regler und bringen Sie 5V und 12V in den Stecker?

Die Logik kann nur auf 5 V geklemmt werden, je höher und Sie riskieren, diese Schnittstellen zu beschädigen, je niedriger und Sie riskieren, das Signal zu kollabieren.

Leistungsaufnahme

Der Eingang zum Regler ... Warum nicht "das Paket formen" mit der Serie RL und einem Eingangskondensator? Dies würde einschränken, was der Eingang des Reglers tatsächlich sehen würde, und bei der Verlustleistung des Reglers helfen

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Vielleicht auch ein Fernseher mit einer Nennspannung von 15 V bis 0 V auf der 12-V-Leitung.

Unten sehen Sie ein grobes Simscape-Modell, um die Absicht zu zeigen. Das IEC 61000-4-2-Profil (Spannung nicht der Strom, da ich die äquivalente Quellenimpedanz von 260 R auf 0 reduzierte, um die Wellenform hervorzuheben) wurde einer 20-VDC-Schiene überlagert

Logiklinien

Die zu verwendende Topologie hängt von der Art dieser 5-V-Logikleitungen ab: hohe oder niedrige Geschwindigkeit, Impedanzanpassung.

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Eine Methode besteht darin, ein TVS auf die Daten zu legen. Dies muss die gesamte Energie verbrauchen, aber es führt auch zu einer Leckage und Kapazität der Datenlinie ... etwas, das Ihre Daten möglicherweise nicht tolerieren können

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Die Verwendung einer Seriendiode hilft, die Kapazität auf der Leitung zu verringern, ABER die betroffene Energie kann immer noch zu einem relativ großen TVS führen

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Eine Stearingdiode gegen Vcc und einige Serienimpedanzen schützen die Daten. Der zusätzliche Serienwiderstand kann jedoch Ihr Signal stören und die durch die Shunt-Diode fließende Ladung ist möglicherweise immer noch zu hoch

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Durch Verwendung eines TVS mit höherer Spannung am Eingang wird die Spannung so begrenzt, dass die verbleibende Energie, die in Vcc umgeleitet wird, reduziert wird.

Welche Topologie geeignet ist, hängt von der Energie, der Empfindlichkeit der Leitungen und anderen Aspekten der Schaltung ab.