Защита от ЭСР в сигнальную цепь

Hello, Vitaly Nasennik !

А Y конденсаторы не пробовал ставить? Hе для того, чтобы они пробивались, а чтоб заряжались.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov
Loading thread data ...

Всем привет!

Спасите-помогите! Требуется помощь в субж. Делаю плату аналоговых вводов, 8 каналов, каждый канал имеет индивидуальную гальваническую развязку (DC/DC и оптроны) на полтора киловольта. Мерить надо низкочастотные сигналы, если это кому интересно. Все работает отлично, но если прилетает электростатический разряд на сигнальный провод, то пробивается оптрон, после пробоя оптрона разряд летит дальше и убивает вход интерфейсной микрухи, которая стоит за оптроном на заземленной стороне. "Горячей" стороне (к которой сигнальные провода собственно подключены) при этом ничего не делается. Самолично таким образом пару входов убил пальцем.

Нужно поставить нечто, чего бы обеспечивало гальваноразвязку при потенциалах до 1000В относительно заземления, но пробивалось при ЭСР раньше оптронов, отводя разряд на землю по предназначенному для этой цели пути. Проблема состоит в том, что места нет поставить газовые разрядники или варисторы на

1000В. Что-нибудь альтернативное малогабаритное можете посоветовать? Я конечно понимаю, что ГОСТ не требует устойчивости к ЭСР на сигнальные цепи, да еще и в РЭ напишу, что надо сначала пальцем в корпус ткнуться, а потом уже за сигнальные провода хвататься, но ведь это некузяво. Хочется сделать, чтобы выдерживало и выживало.

Попробовал сделать разрядники на плате в виде зазоров между дорожками. Плохо тем, что разряд идет по поверхности, стало быть, напряжение пробоя вообще ненормировано. Щель в плате насквозняк резать в расчете на киловольт тоже плохо, во-первых, трудно сделать, во-вторых, опять же напряжение пробоя ненормировано, ибо атмосфера неидеальна, а какая получится в месте установки платы, а условия эксплуатации вполне промышленные - угольная пыль, влага и т.п., хотя если речь идет о температуре, то вполне коммерческий диапазон. Опять же, разрядный зазор не даст плату ни лаком, ни воском покрыть. Короче, не знаю, что и делать. Спасите-помогите!

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Hello, Vitaly!

Friday 15 October 2004, 08:44, Vitaly Nasennik writes to All:

VN> но если прилетает электростатический разряд на сигнальный провод, то VN> пробивается оптрон, после пробоя оптрона разряд летит дальше и убивает VN> вход интерфейсной микрухи, которая стоит за оптроном на заземленной VN> стороне. "Горячей" стороне (к которой сигнальные провода собственно VN> подключены) при этом ничего не делается. Самолично таким образом пару VN> входов убил пальцем.

Странно... Мы делали неодократно аналогичные платы, но не помню, чтобы пальцем убивалось что-то кроме старых отечественных полевиков, да и то только до/во время монтажа... Может просто оптроны некачественные попались ?

ps: а по входу можно попробовать еще варисторы маленькие поставить, что-нибудь типа V18MLE0603 от Littelfuse или аналогичные.

Alexandr.

formatting link
snipped-for-privacy@mail.ru

Reply to
Alexandr Leptukh

Добpого вpемени суток тебе, Vitaly!

Помню, Wednesday January 0-440 1906, Vitaly Nasennik pазговаpивал с All:

VN> Спасите-помогите! Требуется помощь в субж. Делаю плату аналоговых VN> вводов, 8 каналов, каждый канал имеет индивидуальную гальваническую VN> развязку (DC/DC и оптроны) на полтора киловольта. Мерить надо VN> низкочастотные сигналы, если это кому интересно. Все работает отлично, VN> но если прилетает электростатический разряд на сигнальный провод, то VN> пробивается оптрон, после пробоя оптрона разряд летит дальше и убивает VN> вход интерфейсной микрухи, которая стоит за оптроном на заземленной VN> стороне. "Горячей" стороне (к которой сигнальные провода собственно VN> подключены) при этом ничего не делается. Самолично таким образом пару VN> входов убил пальцем. А амплитyда входного напpяжения какая ? А входное сопpотивление ? У нас на пpоизводстве (автомобильная электpика/электpоника) использyют или защитный стабилитpон на 23 вольта (для 12 боpтовой) либо ваpистоpы. Hо и то и дpyгое yвеличит входной ток.

P.S. А y тебя оптpоны на бpакованные. У меня китайские самые киловольт железно деpжат и никакой статикой на пpобиваются.

До свиданья, Vitaly! С yважением -- Wladimir Tchernov.

... Этот мир....

Reply to
Wladimir Tchernov

Это должно быть интересно прежде всего тебе. В смысле установки между оптроном и "нежной" частью схемы хорошо заземлённого ФНЧ, конденсатор которого способен поглотить электростатический разряд без чрезмерного превышения напряжения.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

Привет!

"Wladimir Tchernov"

Дифференциальное напряжение до 20 Вольт, схема без повреждения спокойно выдерживает дифференциальное напряжение 500 Вольт.

Синфазное напряжение до 1000 Вольт.

Сопротивление по дифференциальному входу 500 кОм. Сопротивление между входами и землей более 500 МОм, точнее мегоомметр не кажет.

У меня на входе стоит делитель на 4, составленный из резисторов 187к и 62к, больший резистор вкупе с защитными диодами на входе операционника образует вполне нормальную защиту от превышения дифференциального напряжения.

Оптроны не бракованные, полтора киловольта спокойно держат и не пробиваются. Просто полтора киловольта это мизер. ЭСР2 это 4 киловольта, ЭСР3 это 8 киловольт, ЭСР4 это 15 киловольт. То, чего я обычно пальцем щелкаю, чуть-чуть до ЭСР3 не дотягивает, ну где-то около того, а вот если сниму-одену шубу, так это заведомо ЭСР4 превышает, так что неудивительно, что оптроны пробиваются.

Еще раз повторяю задачу: мне не нужно, чтобы совсем ничего не пробивалось, это не решение. Даже если оптрон будет на 10 кВ, это не интересно, ибо я надену-сниму шубу, долбану ЭСР4 и он все равно пробьется. Мне нужно, чтобы пробивался не оптрон, а элемент, специально для этой цели предназначенный (типа разрядника или варистора). Проблема в размерах. Стандартный газовый разрядник (или варистор на киловольт) занимает непозволительно много места на плате.

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Привет!

"Valentin Davydov"

Не пойдет. Через оптрон идет цифровой сигнал - последовательный код с АЦП, так что никакие ФНЧ там нельзя. Гнать через оптрон аналоговый сигнал - совсем плохое решение из-за нелинейности оптрона.

Мне нужно, чтобы оптрон вообще не пробивался, а пробивался специально для этого предназначенный элемент типа разрядника или варистора.

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Привет!

"Alexandr Leptukh"

Оптроны качественные. Положено им полтора киловольта держать - они и держат, ничего им не делается. А вот десять киловольт их естественно прошибает.

Это куда их ставить? Они же низковольтные - до 18 Вольт всего.

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Ну не 100 же мегагерц у тебя там цифровой сигнал! А для 100 кГц какие-нибудь

0.05 мкФ ещё более-менее терпимы.

Так это значит ФНЧ перед оптроном. Иначе как они (оптрон и разрядник) узнают, кому из них первому пора пробиваться пришла?

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

А в первом письме ты утверждал, что тебе нужно, чтобы заземлённая часть схемы выдерживала электростатический разряд на входе. Определись уж с задачей-то.

Дело не только в занимаемом месте, но и в индуктивности, которая у крупногабаритных деталей, действительно, больше, в результате чего они при разряде пробьются позже оптрона, даже если статическое пробивное напряжение у них меньше.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

Привет!

"Dima Orlov"

Не пойдет. Во-первых, я плохо представляю размеры конденсаторов, которые выдерживали бы 1000В, а я сразу сказал, что у меня места мало. Во-вторых, конденсаторы между чем и чем? Если между входами, то не треба, там и так хорошо, RC-фильтр есть, входам ничего не делается. Если между "горячей" землей и общей землей, то сильно ухудшится ситуация с подавлением синфазной составляющей. У меня сейчас через DC-DC 75 пФ имеется (ну и еще по мелочи), так и то, мне это уже заметно, если же я еще поставлю емкость, бедному операционнику по части CMRR еше сложнее станет.

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Привет!

"Valentin Davydov"

Цитирую из первоначального письма:

"Нужно поставить нечто, чего бы обеспечивало гальваноразвязку при потенциалах до 1000В относительно заземления, но пробивалось при ЭСР раньше оптронов, отводя разряд на землю по предназначенному для этой цели пути."

Проблема только в размерах.

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Hello, Vitaly Nasennik !

Обычные до 1n - 1206, но тут нужно Y - это диск милиметров 7 в диаметре с ножками.

Между землями, где напряжение прикладывается.

Тогда странно, что эти 75 пик заряжаются до нескольких киловольт статикой с пальца. Hо если их увеличить - будут пропорционально меньше заряжаться. Кстати, а какое собственно рабочее напряжение твоего потенциального разделения (не совсем корректно называть это развязкой)? Если 1000В, то и оптроны нужны более высоковольтные и расстояния по плате приличные - странно, что есть проблемы с размерами при этом.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Tue Oct 19 2004 07:30, Dima Orlov wrote to Vitaly Nasennik:

DO> Тогда странно, что эти 75 пик заряжаются до нескольких киловольт статикой DO> с пальца. Hо если их увеличить - будут пропорционально меньше заряжаться. DO> Кстати, а какое собственно рабочее напряжение твоего потенциального DO> разделения (не совсем корректно называть это развязкой)? Если 1000В, то и DO> оптроны нужны более высоковольтные и расстояния по плате приличные - DO> странно, что есть проблемы с размерами при этом.

Я чего не понимаю - а почему что-то при 1кВ пробивается. Обычные 4N35 держат

7,5 киловольт пикового.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Hello, Aleksei Pogorily !

Пробивается не при киловольте, пробивается при гораздо большем напряжении.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Привет!

"Dima Orlov"

Ничего странного. Эквивалент человека при испытаниях на ЭСР как раз и принимается в виде конденсатора на 150 пФ плюс резистор на 150 Ом, так что напряжение делится примерно в полтора раза. Если было, скажем, 10 кВ, то и получится в результате 6 кВ.

Это чего бы это некорректно? Сопротивление между землями более 500 МОм.

Вот на эти зазоры все расстояние и ушло. Заказчик требовал 1000 В развязки, мы поставили оптроны 2500 В (вот только что проверил по даташиту) и DC-DC на

1000В по даташиту. Мегоомметром проверяли при 1500 В. А размеры каркасом определены, там тоже не разгуляешься. Так что прау миллиметров я еще найду, а вот стандартный газовый разрядник диаметром 1 см или тем паче варистор на 1 кВ места вставить нету.

Увеличивать емкость между землями я не согласен категорически, ибо это пагубнейшим образом сказывается на ситуации с синфазным напряжением. Операционник на входе давит синфазку только до той поры, пока напряжение синфазки между входом и локальной землей не достигло напряжения питания операционника, после чего операционник вообще перестает что-либо воспринимать по вполне понятным причинам. С имеющейся емкостью я синфазку скомпенсировал (ХиХ - рулез форева!), но на ее увеличение не согласен ни в какую!

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Hello, Vitaly Nasennik !

Допустим.

Развязкой обычно называют разделение цепей с малым или вовсе отсутствующим рабочим напряжением между ними.

Обычно газовые разрядники имеют 8мм в диаметре и миллиметров 5 в длину, где ты сантиметровые нашел? Бывают и меньше, но я не знаю есть ли среди этих маленьких на киловольт.

Варистор да - большой.

Я понял, тогда только разрядник из того, что я знаю.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello, Vitaly Nasennik !

У меня на 5кВ лежат, а в справочник лень лезть. Посмотри у Epcos'а - это один из основных их производителей.

Это еще зачем? Сколько там у тебя может между сигнальными проводами быть? Впрочем трехэлектродные длинней раза в полтора, диаметр у них такой же.

Hу вот у Эпкоса трехэлектродный на твои вольты T90-A420XSMD диаметр 5мм, длина

- 7.6. Меньше врядли найдешь, тем более, что он должен внутри пробиваться, а не по плате, соответственно и размеры всерьез меньше быть не могут, какого бы типа защитное устройство там ни было. Природу не обманешь...

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Привет!

"Dima Orlov"

Это на какое напряжение 8 мм, во-первых. Во-вторых, разницы нет 1 см или 8 мм, все равно столько места нет. В третьих, надо два сигнальных провода разрядниками защищать, т.е. ставить надо сдвоенный разрядник, тоже надо иметь в виду.

И я не знаю, об чем и спрашиваю!

С уважением,

Виталий Насенник

Reply to
Vitaly Nasennik

Пpивет тебе, Vitaly!

Дело было 20 октябpя 04, Vitaly Nasennik и Dima Orlov обсуждали тему "Защита от ЭСР в сигнальную цепь".

VN> Это на какое напpяжение 8 мм, во-пеpвых. Во-втоpых, pазницы нет 1 см или VN> 8 мм, все pавно столько места нет. В тpетьих, надо два сигнальных VN> пpовода pазpядниками защищать, т.е. ставить надо сдвоенный pазpядник, VN> тоже надо иметь в виду.

VN> И я не знаю, об чем и спpашиваю!

а ты не спpашивай, а посмотpи каталоги. Hапpимеp, у эпкоса: A71-H10X - Ф8х7мм, на 1 киловольт.

Удачи! Александp Лушников.

Reply to
Alexander V. Lushnikov

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.