Guten Abend! Nachdem ich das youtube-Video vom EEVBlog über "Spark Gaps" sah frage ich mich ob man mit dieser Lösung einen brauchbaren ESD-Schutz hat. Ich stelle mir da eine 1 bis 2 Millimeter Spark Gap vor, die einen möglichen Funken von einer Handberührung kurzschliesst. Müsste man da noch irgendwo ein zusätzliches Bauteil einfügen um die Energie abzuleiten oder zu dämpfen (Kondensator/Spule/Widerstand usw.)?
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Mit dem Thema kenne ich mich eigentlich kaum aus, aber ich habe eben die Wikipediaartikel zu Varistoren gelesen. Da steht, dass Gasableiter und Funkenstrecken Ansprechzeiten von bis zu mehreren Mikrosekunden haben. Das dürfte für die Anwendung zu langsam sein. Außerdem kann ich mir vorstellen, dass Funkenstrecken nicht genau genug sind. Die Durchschlagfestigkeit hängt von Feuchtigkeit und Verschmutzung ab. Ich kann mir vorstellen, dass man es in dem gewünschten Spannungsbereich nicht hinkriegt, dass die Funkenstrecke klein genug ist, um bei trockener Luft und sauberer Oberfläche noch sicher durchzuschlagen, aber groß genug, dass die Leckströme bei feuchter Luft und Verschmutzung nicht zu große werden.
Bitzel schrieb: > Guten Abend! > > Nachdem ich das youtube-Video vom EEVBlog über "Spark Gaps" sah frage > ich mich ob man mit dieser Lösung einen brauchbaren ESD-Schutz hat. > > Ich stelle mir da eine 1 bis 2 Millimeter Spark Gap vor, die einen > möglichen Funken von einer Handberührung kurzschliesst. Müsste man da > noch irgendwo ein zusätzliches Bauteil einfügen um die Energie > abzuleiten oder zu dämpfen (Kondensator/Spule/Widerstand usw.)? als erste, unspezifische Maßnahme geht das schon. Aber: Fertigungstoleranzen, Verschmutzung, Alterung bei Überschlägen, Materialunterschiede, Luftfeuchte, Materialfeuchte (FR4 zieht neigt zur Wasseraufnahme) etc.... machen aus dem ein Lotteriespiel, das vielleicht oder auch nicht, auf jeden Fall jedoch nciht reproduzierbar funktioniert. Abgesehen davon ist die Ansprechzeit sehr behäbig, der ESD ist schon wieder vorbei wenn die Strecke zu reagieren beginnt. Daher: wenn es mitgehen kann - ja, warum nicht. doch als einzige Maßnahme, die den sonst üblichen Zirkus ersetzt taugt es auf keinen Fall. Wenn es Bandbreitenmäßig machbar ist: nimm einen 10n oder 100n Kerko, der nimmt die typische ESD-Ladung auf ohne das es irgendwer bemerkt, denn die Ladung in einem 150pF-C, der auf zB. 8kV geladen ist werden in einem 10n zu 120V... und nach einem 0805-Widerstand mit zB 1k und noch einem 100nKerko bleibt davon am Controller nix übrig das ihm wehtunt könnte... Das ist reproduzierbar, billig und vor allem sehr genau spezifiziert, egal wie heiß, kalt oder feucht die Baugruppe ist.
Bitzel schrieb: > Ich stelle mir da eine 1 bis 2 Millimeter Spark Gap vor, die einen > möglichen Funken von einer Handberührung kurzschliesst. Müsste man da > noch irgendwo ein zusätzliches Bauteil einfügen um die Energie > abzuleiten oder zu dämpfen (Kondensator/Spule/Widerstand usw.)? So eine Funkenstrecke wandelt - wie im Video gezeigt - eine Störspitze von zehntausenden Volt in eine von nur tausenden Volt um. Ob das als Schutz schon ausreicht, hängt von der Empfindlichkeit der nachfolgenden Bauteile ab. Man kann zwar hoffen, dass Leitungsinduktivitäten und parasitäre Kapazitäten die Spitze weiter auf ein gesundes Maß dämpfen, aber verlassen würde ich mich darauf nicht.
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In einigen kommerziellen Geräten sind Funkenstrecken auf der Leiterplatte integriert. Allerdings sind die nicht im Millimeterbereich, sondern mit weniger als 0,5mm als Schlitz ausgestanzt. Dafür ist aber eine Stanze mit passendem werkzeug nötig. Vielleicht funktioniert das Auflöten von Kupferfolie, die danach mit einem Messer getrennt wird. Gruß - Werner
Aha ... also nicht besonders geeignet für zB. CMOS-Baustein-Ausgänge. In meiner zu schützenden Schaltung (R2R-DAC) hängt sagen wir mal 100 Ohm als Widerstand, und das Signal hat 12MHz. Wird das noch was mit dem Keramikkondensator am Ausgang oder wird das Signal zu sehr gedämpft ?
Eine Funkenstrecke, egal ob als Billigversion auf FR4 oder echtes Bauteil im hermetischen Gehäuse ist immer nur ein Grobschutz, der den Großteil der Energie aufnehmen bzw. ableiten kann, aber allein nie die Schaltung dahinter schützen kann.
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