これは素晴らしい質問です。なぜなら、「初心者」(もしあれば)が次のことに気分がよくないことが多いためです。
- 電気的保護と調整の重要性
- 電気的保護を配置する場所
これがあなたがすべきことです:
You should protect any outgoing and incoming electrical signals that a user will touch
ボードを出るI / Oラインは、ESDの発生源に接続されている可能性があります-それは別のデバイスでも人でもです。純粋な出力を保護する最も簡単な方法は、ゲート(これを行うために74および4000シリーズパーツのロット)でバッファするか、アナログ出力の場合はオペアンプをバッファすることです。純粋な入力の場合、このようなラインを保護する最も簡単な方法としてツェナー/ TVS +シリーズ抵抗を使用する必要があります。
ただし、すべてではありませんが、ほとんどのマイクロコントローラーや使用する可能性のあるその他のデバイスには、ESD保護が組み込まれている場合があります。それらは、(マイクロ)ツェナーとショットキーからグランド/ショットキーからVccの両方の保護を備えており、基本的にすべての心配事を処理します。デザインを強化するために、発信回線と着信回線に約1kΩの直列抵抗を追加することができます-これが動作に影響しない場合。
警告:すべてのMCU CMOS入力/出力に保護があるという事実は、すべての出力にこの保護があることを意味しません。たとえば、オープンドレイン出力(I2C周辺機器によく使用されます)は、ESDに敏感であることが有名であり、追加の入力保護が必要です。
また、ESDに非常に敏感なのはUSBラインです。ただし、これらのデバイスの静電容量が比較的高いため、沼地の標準ツェナー、特にTVSでは十分ではありません。高速バスには、NXP PRTR5V0U4Dなどの専門的な保護ダイオードが必要です。これらのデバイスは、電源レールに接続するショットキーダイオードであるため、電源をまだ保護していない場合は、電源も過電圧保護する必要があります。
You should protect and condition all incoming power lines
破壊的な出来事に関しては、電力線は間違いなく最悪の敵です。もちろん、ボードの誤動作により、過電流が流れて火災が発生する可能性があります-これがヒューズの使用目的です。そのようなシナリオが可能になると予想される場合は、常にボードから溶断してください。ありそうもない-可能性だけで十分です。ヒューズの定格について心配する必要はありません。ボードの予想消費電流と厳密に一致させる必要はありません。ヒューズの唯一の機能は火災を防ぐことですので、それを確認してください!
ただし、電力線で発生する可能性があるのは、連続的な大電流だけではありません。入ってくる電力線は、多くの場合、関連付けられた高いインダクタンスを持つ長いワイヤであり、多くの場合、µHのオーダーまたは数十µHです。1Aを消費するアプリケーションがある場合、これは定常状態ではこの(寄生)インダクタンスにが含まれることを意味しますE= 12L I2
電力線では、TVSまたはMOVを含めるのが良い理由です。もちろん、いくつかのバルク容量も大歓迎です。
On-board protection and conditioning is very seldomly necessary
初心者は、多くの場合、どこでもヒューズと保護装置を完全に使いこなします。特に、ユーザーまたは他のESD発生源がこれらのラインに触れる方法がない場合、これは必要ありません。同じことはEMI保護にも当てはまります。多くの場合、必要ではありません。EMIの問題がある場合は、通常、これらを解決するより良い方法があります(終端またはバッファリングでソース/負荷インピーダンスを下げるなど)。