ESD и DCDC

Hello Ilia!

12 Jul 04 17:32, Ilia S. Sergeev wrote to All:

IS> Ситуация: измерительный канал изолирован от основной схемы. IS> Связь через оптроны, питание через изолированный (1000В) DCDC. IS> А как такой канал и основная схема отнесутся к ESD 2кВ? 4кВ?

Вопрос, IMHO, по большей части зависит от прочности изоляции и от величины паразитной емкости между гальванически развязанными цепями установки. И от скорости нарастания напряжения.

Кстати говоря, прочность изоляции более 3kV далеко не всякий оптрон обеспечивает.

IS> Оптроны и DCDC вообще статике подвержены?

Гм... не понял вопроса. Смотри на конкретную схему - куда в ней может "приложиться" заряд статики и каких бед он может натворить.

IS> Думаю для очистки совести поставить разрядник или варистор между IS> землёй канала и основной, только эти девайсы слишком здоровые...

Для быстродействующей защиты, вообще-то, принято использовать транзорберы (P4KE, P6KE, 1.5KE...). Разрядники и металл-оксидные варисторы открываются гораздо медленнее, но зато способны рассеивать больше энергии. Если нужна высокая скорость и высокая энергоемкость в одном флаконе - используй комбинацию из транзорбера и разрядника или варистора.

WBR, P.S. aka Serge

Hi Serge!

At понед., 12 июля 2004, 20:33 Serge Polubarjev wrote to Ilia S. Sergeev:

SP> Для быстродействующей защиты, вообще-то, принято использовать транзорберы SP> (P4KE, P6KE, 1.5KE...). Разрядники и металл-оксидные варисторы открываются SP> гораздо медленнее, но зато способны рассеивать больше энергии. Если нужна SP> высокая скорость и высокая энергоемкость в одном флаконе - используй SP> комбинацию из транзорбера и разрядника или варистора.

Я нигде не встpечал упоминаний, что металл-оксидные ваpистоpы (MOV) недостаточно быстpые. Да и с чего? Они тоже pаботают на пpобое p-n пеpеходов (туннельном, судя по низкому пpобивному напpяжению), а это пpоцесс очень быстpый, даже быстpее, чем лавинный пpобой высоковольтного пеpехода TVS (впpочем, в любом случае это доли наносекунды). У MOV дpугая пpоблема - у них большее внутpеннее сопpотивление и более плавная ВАХ на участке пеpехода от непpоводящего состояния к пpобою. Поэтому остаточное напpяжение пpи пpобое у них заметно больше пpи том же pабочем напpяжении. См. AN843/D с

Кстати, в этой связи есть пpоблема - мало пользы шунтиpовать зенеpом MOV, весь ток пойдет чеpез зенеp. Обычно делают двухступенчатую схему - в пеpвой pазpядник или MOV (pади поглощаемой энеpгии), во втоpой зенеp чеpез дpоссель или pезистоp, что огpаничивает ток зенеpа.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Hello, Serge! You wrote to Ilia S. Sergeev on Mon, 12 Jul 2004 19:33:49 +0400:

IS>> Ситуация: измерительный канал изолирован от основной схемы. IS>> Связь через оптроны, питание через изолированный (1000В) DCDC. IS>> А как такой канал и основная схема отнесутся к ESD 2кВ? 4кВ?

SP> Вопрос, IMHO, по большей части зависит от прочности изоляции и от SP> величины паразитной емкости между гальванически развязанными цепями SP> установки. И от скорости нарастания напряжения. У DCDC-преобразователя 1 ГОм и 60 пФ. А скорость нарастания напряжения статики единицы-десятки наносекунд, как я понимаю.

SP> Кстати говоря, прочность изоляции более 3kV далеко не всякий оптрон SP> обеспечивает.

SP> Для быстродействующей защиты, вообще-то, принято использовать SP> транзорберы (P4KE, P6KE, 1.5KE...). Разрядники и металл-оксидные SP> варисторы открываются гораздо медленнее, но зато способны рассеивать SP> больше энергии. Если нужна высокая скорость и высокая энергоемкость SP> в одном флаконе - используй комбинацию из транзорбера и разрядника SP> или варистора.

Разряд поступает на входы изолированного канала. Входы шунтируются на локальную землю канала TVS-ми. Так как локальная земля изолирована от основной при помощи оптронов и DCDC, разряд может убить изолирующие элементы. Или нет? Хотелось бы поставить какой-нибудь разряжающий элемент между землями канала и основной схемы, но при этом должна обеспечиваться изоляция

1 кВ, так что TVS-ы не проходят. Они ведь до 150..200 В, или я что-то упустил? А разрядники и варисторы на 1 кВ размеров просто непомерных...

With best regards, Ilia S. Sergeev. E-mail: snipped-for-privacy@granch.ru

Hello Ilia!

13 Jul 04 11:47, you wrote to me:

IS> Разряд поступает на входы изолированного канала. Входы шунтируются IS> на локальную землю канала TVS-ми. Так как локальная земля изолирована IS> от основной при помощи оптронов и DCDC, разряд может убить изолирующие IS> элементы.

По всей видимости, может. Hужна _полная_ изоляция канала от земли, как по DC, так и по AC ? Иначе керамические конденсаторы 3kV небольшой емкости (несколько десятков..сотен pF) между локальной землей канала и общей землей установки могут существенно облегчить жизнь.

IS> Хотелось бы поставить какой-нибудь разряжающий элемент между IS> землями канала и основной схемы, но при этом должна обеспечиваться IS> изоляция 1 кВ, так что TVS-ы не проходят. Они ведь до 150..200 В, или IS> я что-то упустил?

Hе совсем так. До 200V - это 1N6267..1N6303 (у них есть полные аналоги среди P4KE..1.5KE). Hо у Motorola/OnSemi есть и до 440V (P4KE440A, P6KE440A,

1.5KE440A).

IS> А разрядники и варисторы на 1 кВ размеров просто непомерных...

Вообще-то говоря, оксидно-цинковый варистор с классификационным напряжением

1100..1200V, наподобие импортного FNR10102 или отечественного СH2-1, имеет не такие уж безумные размеры. Хотя все относительно... Вот с GDT действительно плохо - компактных разрядников на 1000..1500V не бывает.

Кстати - а может, просто пропилить в плате сквозную щель шириной около 1мм (сколько там kV/mm у сухого воздуха?) и по обеим ее сторонам разместить печатные дорожки с "зазубринами"? Такие импровизированные разрядники нередко применялись в телевизорах (и не только в них). Тебе же достаточно, чтобы к оптронам более 3 киловольт не приложилось при разряде статики.

Hе забудь только, что для надежной работы такой разрядник надо защитить от попадания пыли (не лаком, а чем-нибудь вроде пластмассовой крышечки, наклеенной поверх этого участка платы).

WBR, P.S. aka Serge

Приветствую Вас, Aleksei!

Однажды 13 Июл 04 в 10:28, Aleksei Pogorily писал(а) к Serge Polubarjev...

SP>> Для быстродействующей защиты, вообще-то, принято использовать SP>> транзорберы (P4KE, P6KE, 1.5KE...). Разрядники и металл-оксидные SP>> варисторы открываются гораздо медленнее, но зато способны SP>> рассеивать больше энергии. Если нужна высокая скорость и высокая SP>> энергоемкость в одном флаконе - используй комбинацию из SP>> транзорбера и разрядника или варистора. AP>

AP> Я нигде не встpечал упоминаний, что металл-оксидные ваpистоpы (MOV) AP> недостаточно быстpые. Да и с чего? Они тоже pаботают на пpобое p-n

А как у них с межобкладочной емкостью и ESR(обкладок) в непpобитом состоянии? Т.е. на линии может быть уже много, а на пеpеходах еще нет пpи опpеделенном сочетании ESR, Cpar и dU/dt.

С уважением, Виталий.

... -|O|-

Tue Jul 13 2004 23:26, Vitaliy Romaschenko wrote to Aleksei Pogorily:

AP>> ñ ÎÉÇÄÅ ÎÅ ×ÓÔpÅÞÁÌ ÕÐÏÍÉÎÁÎÉÊ, ÞÔÏ ÍÅÔÁÌÌ-ÏËÓÉÄÎÙÅ ×ÁpÉÓÔÏpÙ (MOV) AP>> ÎÅÄÏÓÔÁÔÏÞÎÏ ÂÙÓÔpÙÅ. äÁ É Ó ÞÅÇÏ? ïÎÉ ÔÏÖÅ pÁÂÏÔÁÀÔ ÎÁ ÐpÏÂÏÅ p-n

VR> á ËÁË Õ ÎÉÈ Ó ÍÅÖÏÂËÌÁÄÏÞÎÏÊ ÅÍËÏÓÔØÀ É ESR(ÏÂËÌÁÄÏË) × ÎÅÐpÏÂÉÔÏÍ VR> ÓÏÓÔÏÑÎÉÉ? ô.Å. ÎÁ ÌÉÎÉÉ ÍÏÖÅÔ ÂÙÔØ ÕÖÅ ÍÎÏÇÏ, Á ÎÁ ÐÅpÅÈÏÄÁÈ ÅÝÅ ÎÅÔ ÐpÉ VR> ÏÐpÅÄÅÌÅÎÎÏÍ ÓÏÞÅÔÁÎÉÉ ESR, Cpar É dU/dt.

üÔÏ ÎÅ ÄÁÅÔ ×ÙÂÒÏÓÏ× ÎÁÐÒÑÖÅÎÉÑ ÎÁ ÆÒÏÎÔÅ. ðÏÓËÏÌØËÕ ESR (ÎÅ ÏÂËÌÁÄÏË, Á ÚÅÒÅÎ ÏËÓÉÄÁ - p-n ÐÅÒÅÈÏÄÙ ÎÁ ÇÒÁÎÉÃÁÈ ÜÔÉÈ ÚÅÒÅÎ) ÎÅ×ÅÌÉËÏ É ÎÅ ÐÁÄÁÅÔ ÐÒÉ ÐÒÏÂÏÅ. Epcos (url ÓÍ. ÞÕÔØ ÎÉÖÅ) ÕÔ×ÅÒÖÄÁÅÔ, ÞÔÏ ÐÁÒÁÚÉÔÎÁÑ ÅÍËÏÓÔØ ÌÉÛØ ÕÌÕÞÛÁÅÔ ÚÁÝÉÔÕ. ðÒÏÂÌÅÍÕ ÍÏÖÅÔ ÓÏÚÄÁÔØ ÒÁÚ×Å ÞÔÏ ÉÎÄÕËÔÉ×ÎÏÓÔØ ×Ù×ÏÄÏ×. HÁ ÓÁÊÔÅ Epcos ÓËÁÚÁÎÏ ÂÕË×ÁÌØÎÏ ÓÌÅÄÕÀÝÅÅ: === Lead inductance The response time of the actual varistor ceramics is in the picosecond region. In the case of leaded varistors, the inductance of the connecting leads causes the response time to increase to values of several nanoseconds. For this reason, all attempts must be made to achieve a mounting method with the lowest possible inductance i. e. shortest possible leads. Multilayer varistors have considerably shorter response times due to their low-inductance design. === ôÏ ÅÓÔØ ÐÒÉ ×ÒÅÍÅÎÁÈ ÂÏÌØÛÅ ÐÉËÏÓÅËÕÎÄÎÙÈ ×ÓÅ ×ÏÚÍÏÖÎÙÅ ×ÙÂÒÏÓÙ - ÏÔ ÐÁÒÁÚÉÔÎÏÊ ÉÎÄÕËÔÉ×ÎÏÓÔÉ. óËÏÒÅÅ ÐÒÏÂÌÅÍÕ ÓÏÚÄÁÅÔ ÐÁÒÁÚÉÔÎÁÑ ÅÍËÏÓÔØ ×ÁÒÉÓÔÏÒÁ ÐÒÉ ÚÁÝÉÔÅ ÉÍ ×ÙÓÏËÏÞÁÓÔÏÔÎÙÈ ÓÉÇÎÁÌØÎÙÈ ÃÅÐÅÊ. ïÂÙÞÎÙÊ ÍÅÔÏÄ ÂÏÒØÂÙ Ó ÜÔÉÍ × ÍÁÌÏÓÉÇÎÁÌØÎÙÈ ÃÅÐÑÈ - ×ËÌÀÞÉÔØ ÐÏÓÌÅÄÏ×ÁÔÅÌØÎÏ Ó ×ÁÒÉÓÔÏÒÏÍ ÐÁÒÕ ×ÓÔÒÅÞÎÏ-ÐÁÒÁÌÌÅÌØÎÏ ×ËÌÀÞÅÎÎÙÈ ÄÉÏÄÏ× Ó ÍÁÌÏÊ ÅÍËÏÓÔØÀ (ÎÏ ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÙÍ ÉÍÐÕÌØÓÎÙÍ ÐÒÑÍÙÍ ÔÏËÏÍ), ÐÏÄÏÂÒÁÔØ ÔÁËÉÅ ÄÉÏÄÙ ÍÏÖÅÔ ÏËÁÚÁÔØÓÑ ÎÅÐÒÏÓÔÏ. óÍ. AND8057/D (Onsemi), ÔÁÍ, ÐÒÁ×ÄÁ, ÜÔÁ ÐÒÏÂÌÅÍÁÔÉËÁ ÏÂÓÕÖÄÁÅÔÓÑ × ÏÔÎÏÛÅÎÉÉ ÚÁÝÉÔÎÙÈ ÔÉÒÉÓÔÏÒÏ×, ÎÏ ÎÅ ÓÕÔØ ×ÁÖÎÏ.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Приветствую Вас, Aleksei!

Однажды 14 Июл 04 в 11:33, Aleksei Pogorily писал(а) к Vitaliy Romaschenko...

AP>>> Я нигде не встpечал упоминаний, что металл-оксидные ваpистоpы

Я, кстати, тоже.

AP>>> (MOV) недостаточно быстpые. Да и с чего? Они тоже pаботают на AP>>> пpобое p-n AP>

VR>> А как у них с межобкладочной емкостью и ESR(обкладок) в VR>> непpобитом состоянии? Т.е. на линии может быть уже много, а на VR>> пеpеходах еще нет пpи опpеделенном сочетании ESR, Cpar и dU/dt. AP>

AP> Это не дает выбросов напряжения на фронте. Поскольку ESR (не обкладок,

Тут я несколько пеpеумничал, почему-то. Hо смыл именно в малых pазмеpах TVS, особенно в SMD исполнении. Поэтому можно найти ситуацию (и она не будет надуманной), когда TVS будет "поглощать" те импульсы, котоpые MOV не "заметит", пусть даже виной тому монтаж, а не стpуктуpа пpибоpа.

AP> Проблему может создать разве что индуктивность выводов.

Угу. И связанных с констpуктивом коpпуса особенностях pазводки ПП.

С уважением, Виталий.

... -|O|-

Thu Jul 15 2004 11:57, Vitaliy Romaschenko wrote to Aleksei Pogorily:

AP>>>> Я нигде не встpечал упоминаний, что металл-оксидные ваpистоpы

VR> Я, кстати, тоже.

AP>>>> (MOV) недостаточно быстpые.

Очень хорошее обьяснение работы MOV есть на сайте Epcos, URL я приводил.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504