Schutzschaltung für uP

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Schutzschaltung für uP

Neuer Beitragvon hubertus am Donnerstag 8. Juni 2006, 17:18

grüss euch!
ich habe mir vor kurzem einen uP SAB80C537 angeschafft zum experimentieren. ich möchte ein board dafür entwerfen.
da ich einige der ports an stecker anschliesse, damit man was an dem board anschliessen kann, benötige eine schutzschaltung, da der uP nicht gerade billig ist.
ich wollte euch deshalb fragen, wie man das am besten macht.
klar, Vcc kann ich mit einem brückengleichrichter oder einer einfachen diode und einer sicherung oder so absichern. aber wie manche ich das mit digitalen ein und ausgängen?
die pins eines uP sind i.d.r. ja bidirektional, der strom kann also in beide richtungen fliessen. ich möchte am liebsten jeden pin so absichern, dass keine spannungen kleiner 0 V und keine grösser 5 V auftreten können.
das wird aber dann doch recht aufwendig, wenn ich jeden pin einzeln absichern möchte... auch an optokoppler habe ich schon gedacht, aber die müssten ja bidirektional sein. und die sind dann auch wieder etwas teuer, wenn ich so viele brauche.
deshalb wollte ich euch fragen, wie man das sonst noch machen könnte.
ob es für solche zwecke spezielle ics gibt oder so etwas in der art.

ich hoffe ihr könnt mir in der sache weiterhelfen,

grüsse
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Neuer Beitragvon Stromus am Freitag 9. Juni 2006, 17:19

Größere Spannungen können nur dann auftreten, wenn Du dafür selber sorgst. Übliche Schutzbauteile: z.B. BAV70
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Neuer Beitragvon gonimax am Samstag 10. Juni 2006, 09:49

jup @stromus hat nicht unrecht

eigentlich passiert ja dem Bauteil im eingebauten Zustand nix (also bei angedockter Schaltung). Ausnahmen waeren, wenn die Eingaenge des IC's "offen", bzw. direkt einer Steckbuchse folgen, wo event. befuerchtet werden muss, dass via extern anzukoppelndem Geraet hoehere Induktions- oder elektrostatische Spitzen befuerchtet werden. Dann gilt Abblocken durch schnelle Schottky-Dioden (fuer mehrere zu schuetzende Datenleitungen gibt es event. auch Schottky-Dioden-Array's ?!). Aber oft, kann man sich mittels niederohmigen Widerstands-Array's behelfen (Pulldown-Pullup-Prinzip), auch vorgeschaltete Aktive Bauelemente sind moeglich. Ich kenn den IC-Typ nicht, eventuell hat er schon Schutzdioden integriert, wenn er denn schon als hyper-empfindlich gelten sollte.
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Neuer Beitragvon hubertus am Samstag 10. Juni 2006, 13:05

tag auch,
was macht das bauteil BAV70 denn genau?
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Neuer Beitragvon gonimax am Sonntag 11. Juni 2006, 07:44

Hallo

hab mal nachgeschaut....ist ein Array mit zwei Dioden. Fuer Gatterschutz werden Dioden so geschaltet, dass sowohl positive, und bei hoeheren Anspruechen auch negative Spannungen geblockt/abgefuehrt werden. Allerdings ist die Wirksamkeit von der Schnelligkeit und der Dauer des max. zulässigen Stromes der Schutzdioden abhängig, deshalb überwiegend Schottky-Dioden einsetzen.

Gibt denn der Hersteller des SAB80C537 nicht an, ob schon Schutzdioden integriert sind ?

Wenn nicht, und Schutz ist gewünscht/notwendig, dann wuerde das pro Gatter (Datenleitung) zwei Dioden bedeuten, bei der einfacheren Variante nur eine Diode.
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Neuer Beitragvon Stromus am Sonntag 11. Juni 2006, 09:06

Allerdings ist die Wirksamkeit von der Schnelligkeit und der Dauer des max. zulässigen Stromes der Schutzdioden abhängig


Und ist die BAV70 zu langsam?
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Neuer Beitragvon gonimax am Sonntag 11. Juni 2006, 09:43

nujaaaa @Stromus, eine beispielsweise 1N4151 hat betreffs Sperrverzugszeit 2ns gegenueber der BAV70 mit 6ns

Leider hab ich grad keine Liste, mit der fuer den Zweck besser geeigneten Schottky-Dioden, welche ausser der kurzen Schaltzeit auch bei extrem steilflankigen Spannungsspitzen besser wirksam sind.

...es ist ja bei der Auswahl auch der Durchlasswiderstand zu beachten, bei TTL beispielsweise sollten nicht mehr als 0,5 bis 1V groesser als 5V-Betriebspannung erreicht werden, mit Schottky-Dioden ist das gegeben.

...ich nehme mal an @hubertus kennt das Prinzip der Anschaltung (öhm, mit welchen Pegeln arbeitet der SAB80C537, ist das CMOS ?)
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Neuer Beitragvon Stromus am Sonntag 11. Juni 2006, 17:12

Come on! 2ns gegen 4...6ns :lol: Gegen was soll er seinen SAB Schützen? Und Schottky-Dioden????
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Neuer Beitragvon gonimax am Sonntag 11. Juni 2006, 18:17

@Stromus...ich habe nicht behauptet/gefordert, dass @Hubertus seinen SAB schützen soll/muss (odda hat er so nen Auto) :lol:

...was weiss ich, ob und wie das Teil empfindlich reagiert... hab ja nicht mal ne Auskunft/Info, ob das SAB-Teil integrierten Schutz hat, und sich da ein externer Schutz erübrigt ;)
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Neuer Beitragvon Bannes am Sonntag 11. Juni 2006, 20:01

Hallo,
für eine Schutzdiode gegen Überspannung ist die Sperrverzugszeit ja wohl einer der unwichtigsten Parameter. Siehe Definition.

Es ist zu unterscheiden zwischen digitalen Eingängen, die mit relativ groben Mitteln wie Strombegrenzungswiderständen und Ableitdioden nach GND und VCC ausreichend geschützt werden können.
Kritischer wird dies bei Analogeingängen des ADC, eines Komparators o.ä. An diesen hochohmigen Eingängen dürfen keine Signalverfälschungen erfolgen, daher sind Schottkydioden hier imho ungeeignet.
Was hier zählt, sind minimale Sperrströme und geringe Kapazitäten. Die Dioden (oder JFET :) ) sind danach auszusuchen. Das gleiche gilt für die Widerstände oder Transistoren zur Strombegrenzung.

Arno
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Neuer Beitragvon gonimax am Sonntag 11. Juni 2006, 23:14

...ich habe mich lediglich an die Sperrverzugszeiten gehalten, weil beim Hersteller keine anderen angegeben waren... mittelbar lassen sich solche Angaben auch auf andere Daten schliessen, wenn auch nicht unbedingt in selben Groessenordnungen. Fuer Komparatoren mag das ja geleten, aber beispielsweise bei digitalen Leitungstreibern sind solche Schottky-Dioden durchaus angebracht.
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Neuer Beitragvon Stromus am Montag 12. Juni 2006, 05:04

Was hier zählt, sind minimale Sperrströme und geringe Kapazitäten. Die Dioden (oder JFET ) sind danach auszusuchen


Eine brauchbare Lösung ist dafür den geringen Sättigungssperrstrom von Transistoren zu vervenden => kurzgeschlossene Basis-Emitter-Strecke und die Kollektor-Basis Quasidiode als Ableiter
Stromus
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