Ist es sinnvoll bei an Anschlüsse (Stiftleisten) an der Platine geführten Pins eines AVRs Serienwiderstände zum ESD-Schutz einzufügen? Wenn ja, welche Größe (0603?) und welcher Wert (100Ohm?) führt zu einer "merkbaren" verbesserung der ESD- und Überspannungsfestigkeit? Oder wären SMD Ferrite besser? Leider fehlt mir der Platz für eine richtige Schutzschaltung und es handelt sich um viele Pins, die halt irgendwie ("besser als nichts") geschützt werden müssen. Die Signale auf den Anschlüssen sind recht unkritisch und lanksam (Schaltkontakte, LEDs, Taster...)
Markus schrieb: > Ist es sinnvoll bei an Anschlüsse (Stiftleisten) an der Platine > geführten Pins eines AVRs Serienwiderstände zum ESD-Schutz einzufügen? Nein, es sei denn DU findest es sinnvoll und hast Gründe dafür. > Wenn ja, welche Größe (0603?) und welcher Wert (100Ohm?) führt zu einer > "merkbaren" verbesserung der ESD- und Überspannungsfestigkeit? Oder > wären SMD Ferrite besser? Leider fehlt mir der Platz für eine richtige > Schutzschaltung und es handelt sich um viele Pins, die halt irgendwie > ("besser als nichts") geschützt werden müssen. Die Signale auf den > Anschlüssen sind recht unkritisch und lanksam (Schaltkontakte, LEDs, > Taster...) AVR Pins sind in gewissen Umfang schon geschützt.
Weshalb sollen die Pins nach aussen gefuehrt werden, und was fuer Stoerungen werden erwartet. Welche Signale sollen ueber diese Pins ? Ueberspannung ? Woher sollten die kommen? Allenfalls RF Einstreuungen. Vorneweg. SPI vertraegt einen Serienwiderstand con 100 Ohm. Zur besseren Terminierung. An ESD Schutz hat man noch nichts gewonnen. da muesst man ann noch zB 1nF dazu geben. So, dass der Pin den Widerstand und dann den Cap treibt, nicht umgekehrt. Also den Cap am Stecker. SPI ueber Stecker sollte vermieden werden. Aber wenn man die Geschwindigkeit runter setzt geht's.
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Das folgende ist nur meine Meinung und basiert auf Erfahrungen aus der Automotive-Welt. Ich bin Software-, keine Hardware-Entwickler, habe aber genug Schaltpläne von Seriengeräten gesehen und verstehen müssen. - Ferrite: Du verwechselst ESD mit EMV. - Widerstände: Ich habe noch nie Seriengeräte gesehen, bei denen irgend ein Port ohne Angstwiderstand herausgeführt wurde. Das ist die allerbilligste Schutzmaßnahme und sichert Dich auch dagegen ab, den Prozessor zu grillen, wenn mal durch Fehlprogrammierung zwei Ausgänge gegeneinander arbeiten. - Induktivitäten: Spule in Reihe ist viel teurer und größer als Kondensator parallel zum Eingang - Kondensator: Wenn Du ein RC-Glied vor den Eingang schaltest, hast Du gleichzeitig einen kapazitiven Spannungsteiler zum Körpermodell. Die Dimensionierung der Widerstände ist unkritisch, ich schlage vor, Du verwendest die Daten aus dem Datenblatt und machst die Ausgänge damit dauerhaft kurzschlussfest. Beispiel: 5V Logikpegel, 5mA Ausgangsstrom, also mindestens 1k Widerstand. Ja, auch für einen Eingang, denn der kann ja auch mal falsch konfiguriert werden. Du kannst aber auch andere Werte nehmen. Rechne aber immer damit, die Bauteilwerte oder die Beschaltung überarbeiten zu müssen. Das gilt alles nur für eine Signaleingänge. Nicht für irgendwelche Pins, die Protokolle wie SPI, I2C, CAN, etc. realisieren. Die Hersteller der Bauteile haben aber immer Informationen darüber, wie man Pins schützen muss. Es gibt übrigens auch spezielle Bauteile, die mit Suppressordioden, etc. auch sehr schnelle Signale (HDMI!) vor ESD schützen können. Aber die sind teuer und für Deine Zwecke wahrscheinlich Overkill. Selbst wenn die Bauteile angeblich ESD- geschützt sind, heißt das nur, dass sie eine Standard-Entladung überstehen. Das heißt nicht, dass sie das ohne Absturz oder Reset überstehen. Das heißt nicht, dass ESD nicht die Lebensdauer des Bauteils verkürzt. Hängt also davon ab, was und für wen Du da baust. Hoffe, das hat geholfen. Grüße, Stefan
Ferrite greifen erst ab ein paar duzend (hundert) MHz, zB gegen Handystrahlung. Bedingt aber, dass das Design auch auf diese Frequenzen ausgelegt ist.
Zum Thema Cs und Rs ist zu bedenken, dass eine ESD typischer Weise bei Spannungen von 1..20kV stattfindet. Ströme, die dabei fließen, haben Größenordnungen von bis zu 10A. Was bewirkt ein Widerstand von 100 Ohm bei einer Spannung von nur 1kV? Hier fließen immer noch munter 10A. 1kV an einem kleinen C? Wieviel verträgt der? Wenn es ein keramischer ist: wie groß ist seine Kapazität denn noch jenseits seiner Nennspannung? Wirklich schützen kann man einen Eingang nur mit ensprechenden Überspannungsschutzbauteilen. Die Schutzdioden, die in den Bauteilen schon drin sind, schützen zum einen oft nur gegen relativ niedrige Spannungen (näheres steht im Datenblatt des Bauteils) und dann auch nur eine begrenzte Anzahl von Malen (das steht oft nicht im Datenblatt). Der allerbeste Schutz ist der vor Berührung, wenn es denn geht.
Berührungsschutz geht bei mir leider nicht und es sind recht viele Pins, sodass ich in meinem Fall nicht wirklich einen komplexen Schutz aufbauen kann zumal die bisher gefundenen Schutzbausteine "nur" gegen ESD schützen und Verpolungsschutz, Überspannungsschutz und Kurzschlussschutz nochmal ganz andere Themen sind... 220Ohm an unkritische Pins und auf die Dioden im Mikrocontroller hoffen muss leider reichen.
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