Wo sind Schutzdioden sinnvoll?

[Manfred Schreier (Gast)]

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler#Schutzdioden

Hi,
Ich wollte mal fragen wo solche SChutzbeschaltungen, wie oben im 
Artikel, sinnvoll sind.

Ich habe ein Board, wo so ziemlich alles vorhanden 
ist.(I²C,AD/AD,OPV,ADC...)

Und dachte mir so ein paar Dioden währen nicht schlecht, damit das board 
nicht beim ersten Berühren gleich kaput ist.


Danke

[ich (Gast)]

Wenn mehr als 5V ankommen, sind die 5V negativer als die am Eingang 
liegende Spannung und somit fließt der Strom über D1 ab und schützt das 
IC. Genauso schützt D2 das IC, falls eine Spannung kleiner GND anliegt, 
dann fließt der Strom über D2.

[Manfred Schreier (Gast)]

ich schrieb:
> Wenn mehr als 5V ankommen, sind die 5V negativer als die am Eingang
> liegende Spannung und somit fließt der Strom über D1 ab und schützt das
> IC. Genauso schützt D2 das IC, falls eine Spannung kleiner GND anliegt,
> dann fließt der Strom über D2.

danke für die Erklärung, wobei mir das klar ist.

Heist das am besten vor jeden Pin des uC den ich nutze?

[M. K. (sylaina)]

Manfred Schreier schrieb:
> Heist das am besten vor jeden Pin des uC den ich nutze?

Das kommt auf den µC an, den du benutzt. In der Regel haben heutige ICs 
diese Schutzdioden schon integriert wie z.B. der Atmega8. Ob dein µC die 
Dioden schon hat verrät dir das Datenblatt.

[Falk B. (falk)]

@  Manfred Schreier (Gast)

>Heist das am besten vor jeden Pin des uC den ich nutze?

Nö, die sind schon an jedem Pin eingebaut.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Michael Köhler schrieb:
> In der Regel haben heutige ICs
> diese Schutzdioden schon integriert wie z.B. der Atmega8. Ob dein µC die
> Dioden schon hat verrät dir das Datenblatt.

Wichtig ist auch zu berücksichtigen, wieviel Strom die eingebauten 
Dioden (falls vorhanden) aushalten und gegen was man schützen will.
In jedem Fall sollte man noch einen Längswiderstand vor dem Pin 
vorsehen, um den Strom auf den erlaubten Wert zu begrenzen.
Wenn die eingebaute Diode nicht reicht, kann man zusätzliche externe 
Dioden verwenden.
Aber beachte: die max. zulässigen Eingangsspannungen sind meist Vcc+0,5V 
bzw. GND-0,5V. Da leitet eine externe Siliziumdiode noch nicht, hilft 
also auch nicht.
Daher: Schottky-Dioden verwenden oder zwischen Dioden und Pin noch einen 
Strombegrenzungswiderstand. Die Schaltung von 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler#Schutzdioden ist 
daher meist noch nicht ausreichend!

Gruß Dietrich

[oszi40 (Gast)]

> Nö, die sind schon an jedem Pin eingebaut.

Der "Schutz" einer Schutzdiode ist begrenzt durch ihre mögliche 
Verlustleistung. Wenn z.B. generell die Masse fehlt, wird der weiße 
Rauch dann über Schutzdioden und restliche Schaltungsteile erzeugt wenn 
100A anliegen.

[Joachim (Gast)]

Dietrich L. schrieb:
>> In der Regel haben heutige ICs
>> diese Schutzdioden schon integriert wie z.B. der Atmega8. Ob dein µC die
>> Dioden schon hat verrät dir das Datenblatt.
>
> Wichtig ist auch zu berücksichtigen, wieviel Strom die eingebauten
> Dioden (falls vorhanden) aushalten und gegen was man schützen will.
> In jedem Fall sollte man noch einen Längswiderstand vor dem Pin
> vorsehen, um den Strom auf den erlaubten Wert zu begrenzen.

Konkret. Wollte aber kurz daruf hinweisen, dass bei Überspannung der 
Strom auch abfliessen können muß. Also, dass dann weniger Strom fließt, 
als die Schaltung aufnimmt.

Gruß

Joachim

[M. K. (sylaina)]

Dietrich L. schrieb:
> Wichtig ist auch zu berücksichtigen, wieviel Strom die eingebauten
> Dioden (falls vorhanden) aushalten und gegen was man schützen will.
> In jedem Fall sollte man noch einen Längswiderstand vor dem Pin
> vorsehen, um den Strom auf den erlaubten Wert zu begrenzen.

Mir scheint es, dem TE geht es hier mehr um den ESD-Schutz denn dem 
Schutz vor Überstrom, daher ist der Widerstand erstmal zu 
vernachlässigen:

Manfred Schreier schrieb:
> Und dachte mir so ein paar Dioden währen nicht schlecht, damit das board
> nicht beim ersten Berühren gleich kaput ist.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Michael Köhler schrieb:
> Mir scheint es, dem TE geht es hier mehr um den ESD-Schutz denn dem
> Schutz vor Überstrom, daher ist der Widerstand erstmal zu
> vernachlässigen

Bei ESD entladen sich Kapazitäten, z.B. der gegenüber der Umgebung 
(Erde) aufgeladene Mensch. Der Strom wird durch die Impedanz des Weges 
bestimmt, über den sich die Kapazität entläd. Diese Impedanz kann aber 
durch einen Längswiderstand kontrolliert beeinflusst (vergrößert) 
werden. Damit wird der Strom kleiner und so auch die Energie, die der zu 
schützende Eingang vernichtet. Das steigert seine Überlebenschance.

Ohne Widerstand sind die Impedanzverhältnisse und damit der Strom 
meistens unbekannt. Also hat der Widerstand einen nicht zu 
vernachlässigenden Einfluss.

Gruß Dietrich