Absicherung GPIOs 3.3V Controller

Entwickler Gast #6214711
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Hallo Leute,

ich bin von 5V auf 3.3V Controller umgestiegen und bin gerade an einem 
Design dran. Ich habe einige 3.3V IOs, die das Board verlassen und über 
Stecker gehen. Laut Controller Datenblatt "absolute maximum ratings" 
können 4V am Pin anliegen. Die TVS Dioden die ich bisher gefunden habe, 
z.B. MSP3V3, geben
break down voltage min4.10V max5.10V an. Der Controllereingang ist da
möglicherweise bereits beschädigt. Im 5V Bereich konnte die 
Dimensionierung so gemacht werden, dass max. break down voltage < max. 
voltage at IO pin.
Wie macht man das mit 3.3V Controllern?

Verwendet ihr shottky BAT54 um die Eingänge zu schützen?
Aus meiner Sicht verlagert das nur das Problem. Zumal die Eingänge 
bereits diese Schutzmaßnahme realisieren. Die ESD Energie landet auf 
3.3V Netz und beschädigt was anderes.

Hat jemand einen Tipp?

Gruß,
Entwickler
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Guest Gast #6214756
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Wenn es kein schneller Eingang ist, einen fetten Widerstand in reihe zum 
Eingang, die internen Schutzdioden erledigen den Rest. Wenn man denen 
nicht traut eine externe 3,3V Zener oder Klemmdioden.

An sich sind solche Maßnahmen gedacht um den Eingang vor ESD und nicht 
gegen Überspannung zu schützen.

Wenn es ein schnelleres Signal ist solltest du dir einen entsprechenden 
Eingang bauen der alle vorkommenden Spannungen aushält. Einen Komparator 
mit Hysterese zum Beispiel. Da gibt es dutzende Möglichkeiten und jeder 
wird dir was anderes anpreisen ?
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fchk Gast #6214757
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Ich schalte gerne 74LVC-Gatter dazwischen, entweder LVC541 oder 
Single-Gates wie 74LVC1G17, 74LVC2G17, 74LVC3G17. (oder ...G34, der hat 
einen Standard-Input ohne Schmitt-Trigger). Wenn wirklich was 
einschlägt, tausche ich lieber einen SO16 oder SOT23-6 als einen 
TQFP100. Und dadurch, dass ich LVC-Gatter nehme, erhalte ich +-24mA 
Ausgangsleistung an den Ausgängen und 5V-Toleranz an den Eingängen.

Ja, das verteuert das Board zwar, aber ich mache keine großen 
Stückzahlen. Bei mir ist es letztendlich egal, ob da 3€ Bauteile mehr 
oder weniger drauf sind. Und wenn der Platz knapp ist, kann man ja auch 
auf kleinere Bauformen ausweichen (TSSOP statt SO, SOT-363 oder SOT-563 
statt SOT23-6).

fchk
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Gerald K. #6215494
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In den  meisten Fällen sind MC Eingänge durch interne Klemmdioden 
geschützt. Man muss mit einem externen Vorwiderstand nur dafür sorgen, 
dass der Strom über diese Klemmdioden den maximal zulässigen Wert nicht 
überschreitet. Der Wert dieses Vorwiderstandes kann durch eine externe 
zusätzliche Klammerung reduziert werden (zweitstufige Schutzmaßnahmen)
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