Sida 1 av 1

Skydda analoga ingångar mot ESD osv.

Postat: 3 maj 2015, 13:36:12
av toffie
Hej på er,
Jag har ju funderat fram och tillbaka på "säkerhetsprodukter" länge och för närvarande funderar jag lite på hur skyddet ser ut för analoga ingångar när det gäller ESD m.m.

För digitala signaler kan man ju använda sig av exempelvis optokopplare, men även av motstånd i serie med ingången samt urladdningskondensator och även dioder för att leda bort överspänning. Perfekt för 1/0 värden.

Men hur går det med en analog signal? Där just signalen ska kunna variera mellan 0V och säg 5V. Om du börjar slänga på massa motstånd och begränsa överspänning med dioder osv så kommer ju signalen att förvrängas. Inte sant?


En tanke är att man kanske kan använda sig av en seriell A/D omvandlare där man har koppling enligt;
Yttre läskiga världen -> ingång på kort -> seriell A/D omvandlare -> optokopplare -> mikroprocessor

Det finns säkert vissa tillverkare som kan köra den lösningen, men de allra flesta gör det väl inte?


En annan idé är ju varistorn, då varianten som ökar i resistans när strömmen ökar. Många tillverkare verkar använda denna variant, förmodligen pga pris? Den kopplas mellan ingången på mikroprocessorn och jord, korrekt?

Räcker dessa?
Vad kan man teoretiskt få för skydd med dessa?
Kan man skydda en mikroprocessors analoga ingångar mot för höga strömmar och för höga spänningar, max-skydd på 2kV-15kV?

Ni förstår säkert, men idén är ju att hålla en spänning in på analoga ingångarna på max 5V och samtidigt ingen direkt ström.


Jag är som sagt inget proffs på sånt här, många av er är säkert det och har ni möjlighet och intresse får ni gärna dela med er av lite erfarenhet :) Men även tankar, idéer och funderingar är givetvis också intressant. Kanske finns det andra som går i samma tankar om hur det fungerar :)

Re: Skydda analoga ingångar mot ESD osv.

Postat: 3 maj 2015, 13:47:19
av carpelux
Du kan ju använda dig av en OP-amp emellan.

Re: Skydda analoga ingångar mot ESD osv.

Postat: 3 maj 2015, 14:16:53
av grym
om man ex vill ha det mellan 0 och 5v in och den klarar -0.7 till 5.7v så klamapar man den mot 5v och 0v med dioder och seriemotstånd, ev då en liten konding så får man lågpassfilter med

sedan får man ha koll på 5v med, ex med en 5.6v zener och ordentliga kondingar

man kan annvända zenerdioder och div motsvarande överspänningsskydd

Re: Skydda analoga ingångar mot ESD osv.

Postat: 3 maj 2015, 14:22:06
av eqlazer
Kolla tex NXP PESD5V.
Att det är en analog signal som du vill skydda säger inte mycket. Du måste tex ha koll på frekvens för att veta hur mycket kapacitans du kan tillåta dig.
Och bara för att signalen i sig än som högst 5V så kan man även tänka sig att man måste tåla olika kortslutningsfall, är det i fordon så måste man tåla kortslutning till batterispänningen så då måste man dimensionera skydd även för det.

Re: Skydda analoga ingångar mot ESD osv.

Postat: 3 maj 2015, 23:17:21
av jesse
ingång på kort -> seriell A/D omvandlare -> optokopplare -> mikroprocessor
En ADC är minst lika känslig som en processor. Bränner du ingången på AD:n så är den förstörd och du får skrota kortet. Då spelar det mindre roll att den är isolerad från processorn.

Hur man skyddar ingångar beror mycket på vad det är för signal, men är det DC upp till 1kHz: ytterst en 5V TVS-diod, motstånd 10k, kondensator till jord (1n - 100n beroende på frekvens) schottkydiod från GND till signal + schottkydiod från signal till V+ (5V), signalen in på en OP, sedan vidare till processor eller ADC.