Welche Typen sind hier gängig und empfehlenswert?
Ich benötige sie zum ESD Schutz der I/O Pins eines ARM µC.
Breakdown voltage dürfte daher 3V3 sein.
Ich habe bei Reichelt schon nach TVS-Dioden gesucht, wurde aber nicht
fündig.
Insofern wäre die Typbezeichnung wichtig.
Bestellen werde ich wahrscheinlich bei Reichelt, Conrad oder
rsonline-privat, sie sollte also in einem dieser Jobs also verfügbar
sein.
Nano schrieb:> Breakdown voltage dürfte daher 3V3 sein.
Als Tipp: suche nach Transil 3V oder nach TVS 3V
Ich empfehle dir, auch mal das Datenblatt einer solchen Diode im Bezug
auf das Durchbruchverhalten anzusehen. Dann erkennst du, dass so eine
Diode allein nicht ausreicht.
Lothar M. schrieb:> Als Tipp: suche nach Transil 3V oder nach TVS 3V
Unter Transil habe ich bei keinem der obigen 3 Anbieter etwas mit 3V
gefundne.
Allerdings war die Suche nach TVS 3V bei rsonline im gewerblichen Shop
erfolgreich.
Bsp:
https://de.rs-online.com/web/p/suppressordioden-tvs/7931942/
Der Preis ist aber von gut und böse im Vergleich zu einer einfachen
Z-Diode.
Ich brauche nämlich 26 Stück, das lohnt sich bei einem Preis von 0,37 €
pro Stück nicht.
Die Dinger gibt es nur im 5er Pack, 30 Stück würden mich damit 10,85 €
kosten.
Außerdem ist das alles SMD Technik, ich suche THT, wobei ich das am
Anfang noch sagen hätte sollen.
Ich denke, wenn es da nichts günstigeres gibt, kann ich das mit den TVS
vergessen.
3V3 Z-Dioden sind für 0,03 - 0,06 € zu haben.
> Ich empfehle dir, auch mal das Datenblatt einer solchen Diode im Bezug> auf das Durchbruchverhalten anzusehen. Dann erkennst du, dass so eine> Diode allein nicht ausreicht.
Zur obigen habe ich folgendes Datenblatt gefunden, ich finde darin aber
kein passendes Diagramm zum Durchbruchverhalten:
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/1278/0900766b812781b4.pdf
Bezüglich einer 3V3 Z-Diode gäbe es bei Reichelt eine
BZX79C3V3 R0 für 0,5 W und BZX85C3V3 für 1,3 W
Zum Durchbruchverhalten habe ich hier auf Seite 5 etwas gefunden:
https://www.distrelec.de/Web/Downloads/_t/ds/BZX85_eng_tds.pdf
Wenn ich das Diagramm richtig interpretiere, dann bedeutet das, je
größer die Durchbruchspannung, desto weniger mA können maximal von der
Z-Diode vertragen werden.
Da ich aber sowieso die Z-Diode mit einem Widerstand kombinieren sollte,
sollte dies ja kein Problem sein. Oder?
Ich gehe mal davon aus, dass die Ströme, die bei elektrostatischen
Entladungen auftreten, nicht so groß sind und wenn dann doch nur als
kurzer Peak. Zumindest zu wenig um da irgendetwas nenneswertes zu
erwärmen, das 0,5 bzw. 1,3 W aushält.
Hauptsache die Spannung im vermutlich kV Bereich wird dann abgeführt.
Wenn ich Käse rede, bitte korrigieren. Für mich ist das nur ein Hobby,
ich bin kein Elektroniker der das studiert hat.
Nano schrieb:> Wenn ich das Diagramm richtig interpretiere, dann bedeutet das, je> größer die Durchbruchspannung, desto weniger mA können maximal von der> Z-Diode vertragen werden.
O Wunder. P = U * I. Bei fixiertem P, etwa einer 0,5W Z-Diode...
Für ESD gibts extra Sachen, meist als Array. Die können nicht so viel
Energie, sind dafür aber sehr schnell. Müssen induktivitätsarm eingebaut
werden. Am besten vierpolig.
Nano schrieb:> Ich gehe mal davon aus, dass die Ströme, die bei elektrostatischen> Entladungen auftreten, nicht so groß sind
Bei den üblichen Effekten durch Klamotten etc ist das auch so.
Aber ein Blitz ist auch eine elektrostatische Entladung. ;-)
Abdul K. schrieb:> Für ESD gibts extra Sachen, meist als Array. Die können nicht so viel> Energie, sind dafür aber sehr schnell. Müssen induktivitätsarm eingebaut> werden. Am besten vierpolig.
Wobei es je nach Anwendung auch auf die Kapazität der ESD-Dioden
ankommt. Schätze, dass man sich an einer Daumenregel orientieren kann:
Je robuster der ESD-Schutz, desto grösser sind dessen Nebenwirkungen.
A. K. schrieb:> Nano schrieb:>> Ich gehe mal davon aus, dass die Ströme, die bei elektrostatischen>> Entladungen auftreten, nicht so groß sind>> Bei den üblichen Effekten durch Klamotten etc ist das auch so.
Das würde mir als Schutz reichen.
Abdul K. schrieb:> Für ESD gibts extra Sachen, meist als Array. Die können nicht so> viel> Energie, sind dafür aber sehr schnell. Müssen induktivitätsarm eingebaut> werden. Am besten vierpolig.
Was würdet ihr mir da konkret empfehlen?
Nano schrieb:> Ich benötige sie zum ESD Schutz der I/O Pins eines ARM µC.Nano schrieb:> Wenn ich Käse rede, bitte korrigieren. Für mich ist das nur ein Hobby,> ich bin kein Elektroniker der das studiert hat.
Sag doch lieber mal was du eigentlich bezweckst und welche Bauteile /
Installationen beteiligt sind.
Du verfolgst mit den Suppressordioden ja einen Zweck. Die mögen die
Dioden schlüssig vorkommen, die können aber auch komplett am Ziel
vorbeischießen.
Abdul K. schrieb:> Sowas: http://www.semtech.com/images/datasheet/sr05.pdf>> Empfehlen ist schwierig, keiner weiß wo du einkaufst, was du brauchst,> wieviel Geld und Zeit.
Dieser SR05 kostet 2,01 € pro Stück, für meine Anwendung ist das viel zu
teuer.
Ich möchte 26 I/O Ports schützen, pro SR05 könnte ich 2 I/O schützen,
damit wäre ich bei 13 * 2.01 € und somit jenseits von gut und böse.
Passende TVS im Preisbereich einer Z-Diode (also < 0,10 € pro Stück)
gibt's wohl nicht und das als THT und wenn SMD dann möglichst groß und
gut lötbar, oder?
Preislich ja, aber THT???? Hm, da fällt mir nix ein. ESD brauchs auch
extrem induktivitätsarm. Ansonsten ist das für die Katz. ESD-Schutz für
Arme ist ein Kondensator am Eingang. Wie schnell sind deine Nutzsignale
und welche Spannungen?
wenns etwas günstiger sein darf
www.tme.eu
SMLVT3V3
TVS3V3L4UE6327
PESD3V3S1UB.115
UCLAMP3301D.TCT
SR3.3.TCT
RCLAMP3304P.TCT
SLP2626P10
RCLAMP3304N.TCT
AOZ8211DI-03
SRDA3.3-4.TBT
PESD3V3S2UT
ESD5Z3.3T1G
ESD9R3.3ST5G
PESD3V3L4UG.115
SMBJ3V3-E3/52
oder einfach mal als Suchbegriff 3,3V Diode eingeben danach landest du
in der parametrischen suche und wählst unipolar aus dann erscheinen
sowohl SMT als auch THT.
Abdul K. schrieb:> Wie schnell sind deine Nutzsignale> und welche Spannungen?
Die Nutzsignale sind bestenfalls wenige KHz, wenn überhaupt.
Ansonsten möchte ich noch einen DC Motors per PWM Signal ansteuern, da
bin ich auch schlimmstenfalls im unteren KHz Bereich.
Bezüglich der Spannung verträgt der µC an den I/O Pins nicht viel mehr
als 3,3 V.
Höhere Spannungen werden mit einem MOSFET oder Transistor geschaltet,
die I/O Pins liefern also nur das Schaltsignal.
Abdul K. schrieb:> Hier bedrahtet:> https://www.digikey.com/products/en/circuit-protec...> Such dir was aus. Ich lege mich ab...
Hm, die kleinste Breakdown Voltage sind da 5,6 V.
Zuviel für den µC.
Thomas O. schrieb:> wenns etwas günstiger sein darf>> www.tme.eu> ...>> oder einfach mal als Suchbegriff 3,3V Diode eingeben danach landest du> in der parametrischen suche und wählst unipolar aus dann erscheinen> sowohl SMT als auch THT.
Danke für die Liste. Ich werde mich da mal durchblättern.
Wo liegt eigentlich der Unterschied zwischen der Durchbruchspannung
(Reverse clamping voltage) und der Rückspannung max. (Reverse working
voltage)?
Die obige Liste verwirrt mich nämlich etwas.
Der SMLVT3V3 hat z.B. noch eine Durchbruchspannung von 3,3V,
beim TVS3V3L4UE6327 beträgt die Durchbruchspannung aber schon 7,7V und
die Rückspannung max. ist 3,3V, wobei auch diese 3V3 im Namen der
Typbezeichnung drin stehen.
Ich dachte die Durchbruchspannung ist das, was man man bei Z-Dioden als
Z-Spannung bzw. Breakdown voltage bezeichnet und die dann auszeichnet,
ab welcher Spannung die Spannung mithilfe eine Z-Diode gekappt wird.
Demnach wäre eine Durchbruchspannung von 7,7V, wie es der TVS3V3L4UE6327
bietet, ja viel zu hoch, wenn ich 3,3 V maximal für den µC haben darf.
Der TVS3V3L4UE6327 wird aber in der obigen Liste aufgeführt.
Werden hier die Begriffe Unterschiedlich verwendet, so dass die
Durchbruchspannung bei dem TVS3V3L4UE6327 eigentlich die Rückspannung
max. ist oder wie muss ich das verstehen?
Nano schrieb:> Wo liegt eigentlich der Unterschied zwischen der Durchbruchspannung> (Reverse clamping voltage) und der Rückspannung max. (Reverse working> voltage)?
"Working voltage" ist die Spannung, bei der praktisch nichts abgeleitet
wird, wo die Schaltung also noch "normal" arbeiten kann.
"Clamping voltage" ist die Spannung, die herauskommt, wenn die Diode
einen großen Strom ableiten muss. Bei kleineren Strömen ist die Spannung
näher an der working voltage. (Die restliche Spannungsdifferenz kann von
den ESD-Dioden des µC erledigt werden; hier setzt man oft einen
Widerstand zwischen TVS und µC-Pin ein, um den Strom zu begrenzen.)
Nano schrieb:> Die Nutzsignale sind bestenfalls wenige KHz,
In vielen Datasheets von Suppressordioden steht die Kapazität
vorsichtshalber nicht drin. Hab aber dann doch eines gefunden, von der
gängigen P6KE. Die kleinste davon, 6,8V, hat eine Kapazität von 4nF -
der Wert sinkt mit der Nennspannung. Sowas sollte man im Auge behalten,
denn damit liegt man im Bereich der Gatekapazitäten von Power-MOSFETs.
Nano schrieb:> Wenn ich Käse rede, bitte korrigieren.
Bitte: Transil taugen nicht als Schutz an µC-Eingängen. In 99% der Fälle
reicht ein simpler Vorwiderstand, denn Schutzdioden sind schon drin.
Da dir ja der Preis auch wichtig ist, solltest Du darüber nachdenken,
vor welchem Szenario du deinen Controller überhaupt schützen willst.
Da ja im µC schon Schutzdioden eingebaut sind, kannst du auch erstmal
schauen, ob die nicht schon reichen und ggf. mit einem einfachen
Serienwiderstand den Strom durch diese begrenzen.
Falls die nicht reichen, kannst Du auch nochmal Dioden parallel zu den
internen hängen (GND -|>|- PIN -|>|- VCC), bzw. bei Bedarf da noch mit
Serienwiderstand und Parallelkapazität arbeiten.
Bei echten ESD hat man Risetime von vielleicht 10ns auf 30KV mit Rsource
ein paar Kohm aus 200pF. Da zählt jedes cm Leitungslange. Nein, der
interne Schutz der Chips reicht da nicht!!! Das sind dann die Fälle, wo
einer ein Gerät angefasst hat und es sofort ausfällt ohne sichtbaren
Schaden.
Auf Reichelt findet man unter dem Stichwort "Überspannungs-schutzdioden"
auch etliche Modelle, sogar THT. Allerdings nicht für 3,3V, sondern
minimalst 5V, TNT sogar erst ab 6,4V. Andererseits könnte DANACH die
µC-interne Beschaltung ausreichen.
Abdul K. schrieb:> Bei echten ESD hat man Risetime von vielleicht 10ns auf 30KV mit Rsource> ein paar Kohm aus 200pF. Da zählt jedes cm Leitungslange. Nein, der> interne Schutz der Chips reicht da nicht!!! Das sind dann die Fälle, wo> einer ein Gerät angefasst hat und es sofort ausfällt ohne sichtbaren> Schaden.
Ist halt die Frage, was als realistisches Szenario betrachtet wird.
Wenns ums anfassen geht, würde ich das Human Body Model [1] nehmen und
halt nicht ganz auf Kante nähen. Dort ist die Rede von bis etwa 10kV,
100pF und 1,5k Serienwiderstand. Das ist dann ein Tau von 150ns (bei
10kV also etwa 7kV nach 150ns, deutlich weniger wie Du als "echten ESD"
bezeichnest).
Und natürlich gibt es auch Szenarien, für die der interne Schutz reicht
(siehe Datenblatt).
[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Human-body_model
Die interne ESD-Beschaltung ist nur für den Transport und die Montage
des Chips. Und damit ist ESD-sichere Umgebung gemeint.
Irgendwo hat mal jemand die auftretenden Impulse beim Juckeln auf einem
Bürostuhl gemessen. Es war erschreckend. Und einige meiner Pullover sind
auch richtige ESD-Pistolen. Das knallt richtig.
Jeder hat andere Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit.
Was man auch beachten sollte. Z-Dioden/Suppressordioden mit niedriger
Nennspannung unterhalb ca. 6V haben lausige Kennlinien. Das sind
Bananenkurven und keine scharfen Knicke. Darum nutzt man bei solchen
Spannungen eher eine Klemmung mit Dioden gegen GND/VCC und keine
Z-Dioden.