Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 30 Volt an MCU anlegen


von Carsten (Gast)


Lesenswert?

Hat das schonmal jemand aus Versehen gemacht? Eventuell defektes Gate 
oder so? Was passiert dabei?

Fliesst der Strom dann direkt durch einen anderen Pin nach Masse und nur 
der uC wird gegrillt, oder legt der uC aus Rache die 30 Volt an all 
seine Pins, um möglichst viel von der übrigen Schaltung mit sich in den 
Tod zu reissen?

von Timmo H. (masterfx)


Lesenswert?

Der Strom fließt dann über die internen Schutzdioden zum VCC des uCs und 
versorgt ihn quasi dann mit 30V. Man kann z.B. über einen entsprechend 
großen Serienwiderstand den Strom begrenzen wenn er dort nicht stört um 
den Strom der über die Schutzdioden zu begrenzen

von Carsten (Gast)


Lesenswert?

Mit anderen Worten, einmal ein 30V 1A Netzteil aus Versehen an einen 
IO-Pin gesetzt und die ganze Schaltung geht in Rauch auf, da VCC jetzt 
30 V führt.

von avr (Gast)


Lesenswert?

Timmo H. schrieb:
> Der Strom fließt dann über die internen Schutzdioden zum VCC des uCs und
> versorgt ihn quasi dann mit 30V.

Du sprichst über die AVRs bzw. Controller mit Schutzdioden. Gerade 5V 
tolerante Controller haben diese Schutzdioden nicht.
Interne Schutzdioden sind übrigens recht schwach. Sobald ein größerer 
Strom (mA-Bereich) fließt, brennen sie durch.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

avr schrieb:
> Interne Schutzdioden sind übrigens recht schwach. Sobald ein größerer
> Strom (mA-Bereich) fließt, brennen sie durch.

Welch neue Erkenntniss - darum

Timmo H. schrieb:
> Man kann z.B. über einen entsprechend großen Serienwiderstand den
> Strom begrenzen

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Vor vielen Jahren ist mir mal an so einem Typ-30V3A Netzteil, das auf 5V 
stand und durch die Schaltung vielleicht so mit 500mA belastet wurde, 
der Leistungstransistor durchlegiert,d.h. da standen dann >30V statt 5V 
an.

Resultat waren Tantalelkos (diese ockergelben SMD-Typen), die leuchteten 
wie rote Leuchtdioden, nur staerker qualmten dabei und in vielen der 
Chips Loecher, Risse und abgesprengte Gehaeusepartikel.

Da war, nachdem erstmal klar war, dass das Netzteil die Ursache war, 
auch schnell klar, dass dann an dem angeschlossenen Prototypen wirklich 
nix mehr zu reparieren war...

Gruss
WK

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

avr schrieb:
> Du sprichst über die AVRs bzw. Controller mit Schutzdioden. Gerade 5V
> tolerante Controller haben diese Schutzdioden nicht.

Doch, die haben auch Schutzdioden. Nur sind da noch Z-Dioden in Reihe 
geschaltet damit sie erst später, also über 5V, anfangen zu leiten.

Bei 30V an nem µC wird es vermutlich zum Latchup kommen und der gesamte 
IC wird niederohmig. Da der IC natürlich auch an Masse angeschlossen 
ist, liegen nicht dauerhaft 30V an den anderen Pins an, sondern nur der 
Spannungsabfall zwischen den 30V und Masse. Je nach fließendem Strom 
kann das aber auch zu viel sein. Und wenn das Masse-Bondwire 
durchbrennt, sucht sich der Strom halt einen anderen Weg.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Gerd E. schrieb:
> Doch, die haben auch Schutzdioden. Nur sind da noch Z-Dioden in Reihe
> geschaltet damit sie erst später, also über 5V, anfangen zu leiten.

Bei den STM32 gehen die Schutzdioden an den 5V-toleranten Pins auf eine 
eigene interne Leitung Vdd_ft. Da diese unabhängig vom Wert von Vdd auf 
(min) 5,5V begrenzt dürfte Vdd von einer Überspannungspannungsableitung 
per Schutzdiode an Eingängen nicht unmittelbar betroffen sein.

Allerdings verreckt natürlich irgendwann diese Vdd_ft Begrenzung durch 
Überlastung und der Rest vom Chip ggf. durch Latchup.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

avr schrieb:
> Sobald ein größerer Strom (mA-Bereich) fließt, brennen sie durch.

Na ja, eher passiert etwas, das sich latch up nennt, ein interner 
Thyristor zündet und verbindet VCC und GND.

Daher die Maximalangabe des Eingangsstroms im Datenblatt, z.B. 100mA

http://www.ti.com/lit/an/slya014a/slya014a.pdf

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Bessere Karten hat man bei den 4049/50, die an den Inputs jeweils eine 
Art Z-Diode gegen GND enthalten, die im Fairchild Datasheet der 
CD4049/50 erst um die 30V wirksam wird. Bis dahin passiert also erst 
einmal überhaupt nichts, auch keine Ableitung gegen Vdd mit 
entsprechenden Folgen für Vdd. Jenseits davon sorgt je nach Hersteller 
u.U. eine Art interner Serienwiderstand für Strombegrenzung.

Mangels positiver Ableit-Diode entfällt auch der Latchup (bei negativer 
Eingangsspannung sieht das anders aus).

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.