Hi,
gegeben ist eine Schaltung mit u.a. einem Mikrocontroller, wobei VCC = 5
Volt. Zum Schutz der Schaltung vor Überspannung kommen Z-Dioden zum
Einsatz, z.B. am uC-Eingang oder auch an den Ausgängen, die auch
irgendwie geschützt werden sollten.
Spontan würde ich jetzt zu einer 5,1-Volt-Diode greifen. Das wird auch
in vielen Schaltungen so gemacht. Aaaber, ein Blick ins Datenblatt
meiner favorisierten Diode enthüllt, dass die Z-Spannung schon bei 4,8
Volt erreicht sein kann (angegebenes Minimum). Kann natürlich sein, dass
der da noch winzige Strom keine Rolle spielt. Jetzt ist die Frage:
Besser 5,1 (Millionen Fliegen können nicht irren) oder doch 5,6 Volt?
Die meisten der Z-Dioden dienen dem ESD-Schutz. Es sind ein paar
Bauteile verbaut, die leider sehr empfindlich reagieren, vor allem auch
im abgeschalteten Zustand, wenn mal mit der Schaltung hantiert wird...
Eine 5V1 kann bei einem Ausgang, der 5V liefert, schon deutlich Strom
nach Masse ableiten. Also 5V6. Die wiederum schützt den uC eventuell
nicht. Z-Dioden sind also keine Lösung. Wähle bei Eingängen einen
Vorwiderstand und vertraue auf die internen Schutzdioden, und beim
Ausgang hängt es von benötigten Strom ab.
Michael B. schrieb:> Wähle bei Eingängen einen Vorwiderstand und vertraue auf die internen> Schutzdioden
Oder baue extern noch schnelle Dioden nach Vcc ein. Die BAS70-4 wäre ein
geeignetes Exemplar für einen Schutz gegen Vcc un GND.
Paul Z. schrieb:> Spontan würde ich jetzt zu einer 5,1-Volt-Diode greifen.
Spontan würde ich nach einem ESD-Schutz-IC greifen, das gibt es z.B.
2kanalig für USB. Da sind schnelle Schutzdioden nach VCC und GND(1) drin
und dazu noch ein ESD-Schutzdiode für 5 V. Einfacher (SO8 für 2
Eingänge) und besser gehts nicht.
Georg
Hmm, aber das sind doch alles keine Z-Dioden. Wie schon gesagt brauche
ich einen ESD-Schutz, der bei abgeschalteter Schaltung greift. Da sollte
eine Überspannung direkt nach GND abgeleitet werden, nicht nach VCC. GND
ist überall auf der Platine verfügbar, VCC nicht.
Knut B. schrieb:> Oder die BAR43S, die leitet auch schon lange vor den internen Dioden.
Ja, sie leitet aber evtl. schon dann zuviel, wenn sie noch sperren
sollte. Siehe dazu den Beitrag "BAT54S verfälscht Analogsignal"Paul Z. schrieb:> Da sollte eine Überspannung direkt nach GND abgeleitet werden, nicht> nach VCC. GND ist überall auf der Platine verfügbar, VCC nicht.
Du hast ein falsches Bild von deinem System. Wenn da direkt neben der
BAS/BAR-Ableitdiode ein Blockkondensator sitzt, dann wird so ein
ESD-Impuls eben doch postwendend nach Masse abgeleitet. Denn in einem
richtig designten Layout ist Vcc wechselstrommäßig mit GND
gleichzusetzen. Und weil ein ESD-Impuls Wechselstrom ist, wird er nach
GND kurzgeschlossen.
Helmut L. schrieb:> Und genau dafuer hat dieses Bauteile eine Z-Diode mit drin.
Und auch einen Power-Pin für Vcc dran... ;-)
Denn diese Transil-Diode beginnt mit einer "Breakdown Voltage" von min.
11V eigentlich erst viel zu spät zu leiten.
Paul Z. schrieb:> der bei abgeschalteter Schaltung greift. Da sollte> eine Überspannung direkt nach GND abgeleitet werden, nicht nach VCC.
Bei abgeschalteter Schaltung ist doch VCC=GND.
Paul Z. schrieb:> gegeben ist eine Schaltung mit u.a. einem Mikrocontroller, wobei VCC = 5> Volt. Zum Schutz der Schaltung vor Überspannung kommen Z-Dioden zum> Einsatz, z.B. am uC-Eingang oder auch an den Ausgängen,
OK verstanden,
> Spontan würde ich jetzt zu einer 5,1-Volt-Diode greifen. Das wird auch> in vielen Schaltungen so gemacht. Aaaber, ein Blick ins Datenblatt> meiner favorisierten Diode enthüllt, dass die Z-Spannung schon bei 4,8> Volt erreicht sein kann (angegebenes Minimum). Kann natürlich sein, dass> der da noch winzige Strom keine Rolle spielt. Jetzt ist die Frage:> Besser 5,1 (Millionen Fliegen können nicht irren) oder doch 5,6 Volt?
eine Z-Diode darf doch schon vor 5V tätig werden bei Eingänge deren high
Erkennung schon unterhalb 5V greift!
Wenn der Strom dann noch von einem Serien R begrenzt wird umso besser.
Für Ausgänge gilt dasselbe, aber Serien R begrenzen den Strom also
gesockelte Treiber nachschalten die dann ruhig kaputt gehen dürfen.
Es gibt auch das Konzept eine Kombination aus Multi- Poly- fuse und
Suppressordiode.
https://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode
Helmut L. schrieb:> Und genau dafuer hat dieses Bauteile eine Z-Diode mit drin.
Er hat sich halt in seine Zenerdioden verliebt, da wird er nichts
anderes mehr akzeptieren. Weitere Diskussion überflüssig.
Georg
Also wenn ich jetzt nicht komplett doof bin, reicht eine 5V6 Z-Diode von
Vcc nach Masse.
Ist Schaltung an und Vcc = 5V: Ab 5,6V leiten die internen Schutzdioden
Strom nach Vcc ab. Der Eingangselko der Schaltung lädt sich dadurch auf
maximal 5.6V auf bevor die Z-Diode leitet.
Als Schutz gegen kurzfristige Störungen reicht das völlig.
Ist die Schaltung aus und Vcc = 0V, leiten die internen Schutzdioden ab
0,6V Strom nach Vcc und laden damit den Eingangselko auf.
An jeden µC Pin einen 470 Ohm Widerstand und den Eingangselko groß genug
dimensionieren und gut ist.
Gruß, Sascha
Ok, in Fällen wo ich VCC habe, ist das einleuchtend. Was mache ich aber,
wenn ich VCC nicht habe? Also nur Masse und Signal (das an einen Chip
geht)? Wie verhindere ich dort, dass das Signal 5 Volt nicht übersteigt
(das ist mein eigentliches Problem).
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