Tata Letak Dioda TVS

Saya memiliki dua konektor DB37 di papan saya yang akhirnya terhubung ke CPLD. Semua koneksi / sinyal ini adalah input ke perangkat.

Untuk melindungi dari ESD saya menggunakan Dioda TVS ESD9C3.3ST5G . Saya memiliki papan seperti ini:

DB37 -> Dioda -> Pullup resistor -> CPLD.

Pullup 1K untuk tujuan yang berbeda dan tidak terkait dengan perlindungan ESD. PCB saya terdiri dari 4 lapisan dengan susunan sebagai berikut:

1. Sinyal
2. Tanah
3. 3.3V
4. Sinyal

Dioda terhubung ke tanah menggunakan via. Jejak ke via lebih tebal - lebih tebal dari jejak ke CPLD. Bidang tanah benar-benar tidak terputus dengan pengecualian bantalan lubang dan vias. Saya menganggap ini melindungi terhadap setidaknya beberapa ESD ringan. Tapi apa yang harus saya lakukan selanjutnya? Ini bukan perangkat komersial dan akan digunakan secara internal - namun saya benar-benar membutuhkannya untuk dapat diandalkan.

1. Salah satu hal yang saya pikir adalah menambah resistansi seri (22 Ohm atau lebih) antara dioda dan CPLD. Namun, karena semua pin pada CPLD adalah input sehingga mereka sudah memiliki impedansi tinggi. ESD harus menuju tanah melalui dioda TVS. Apakah asumsi saya benar?
2. Saya juga membaca bahwa menambahkan kapasitor secara paralel dengan dioda dapat membantu. Sinyal saya tidak berkecepatan tinggi, jadi ini seharusnya tidak terlalu mengganggu mereka. Namun, perlu diketahui bahwa saya harus 74 dari topi ini karena saya memiliki 74 sinyal. Jadi sebelum saya pergi dan menambahkan ini, saya ingin tahu apakah ini sepadan.

Berikut ini adalah tampilan tata letak:

Akhirnya, satu pertanyaan terakhir - di atas menggambarkan sisi input papan saya. Outputnya serupa dalam arti bahwa saya memiliki dua konektor DB37 lebih lanjut dan CPLD. Dalam hal ini, pin CPLD adalah output.

Tata letaknya seperti ini: CPLD -> MOSFET -> DB37

Dalam hal ini, saya tidak punya dioda. Namun, seperti yang saya baca baru-baru ini, MOSFET jauh lebih sensitif terhadap ESD daripada perangkat lain, haruskah saya menambahkan dioda di sini juga? Drain MOSFET terhubung ke DB37. DB37 ini kemudian dihubungkan ke sisi input DB37 yang dijelaskan sebelumnya.

Jika MOSFET aktif, resistensi drain-ke-sumbernya akan cukup rendah. Dan dengan demikian, ini bisa membuktikan jalur yang menarik bagi tombak ESD untuk melewati daripada dioda TVS di ujung yang lain. Apakah saya benar bahwa saya juga harus menambahkan dioda TVS? Jika demikian, oh nak, 72 lebih banyak dioda!

TVS pada input masuk akal dan tata letak Anda terlihat masuk akal. Pertanyaannya adalah seberapa jauh Anda ingin pergi untuk mendapatkan tingkat perlindungan apa? Ini adalah permainan probabilitas. Hanya TVS yang harus mengurus sebagian besar acara ESD.

Jika Anda ingin sedikit lebih jauh, masukkan resistor secara seri dengan setiap input di depan TVS, bukan antara TVS dan CPLD. Ini memberi TVS beberapa impedansi minimum yang dijamin untuk bekerja. Lebih jauh lagi, tambahkan sedikit kapasitansi di TVS. Itu akan memperlambat tepi paku yang sangat cepat sehingga TVS dapat menangkapnya secara efektif. Ini berlangsung terus-menerus, dengan setiap tingkat kompleksitas yang lebih tinggi mengurangi kemungkinan suatu peristiwa yang merusak akan dihadapi lebih jauh.

Hanya Anda yang tahu di lingkungan mana papan ini akan berada, biaya ruang papan tambahan, dan biaya kegagalan.