Найти в Дзене
Ruslan Tarasevich

Как защищают интерфейсы в электронике

Оглавление

Здравствуй уважаемый читатель!

Многие современные устройства и в частности микросхемы "боятся" статического электричества.

Чувствительность к электростатике компонентов

При этом явлении на поверхности диэлектриков или проводников образуется и накапливается свободный электрический заряд.

Значок говорящий нам о чувствительности компонентов к "статике"
Значок говорящий нам о чувствительности компонентов к "статике"

На фото изображен общепринятый знак ESD Safety Protection, говорящий нам о том, что нельзя "лапать " электронную плату руками.

Величина этого заряда для переходов МОП транзисторов может быть огромной! Помню, я однажды спалил так ЮСБ порты в своем новеньком компьютере, а точнее повредил южный мост на материнке Гигабайт 8IPE-1000G. Я подключал к компу внешний жесткий диск с плохим USB (без заземляющего экрана) кабелем. :)

Способы защиты портов от электростатики

В отличие от бытовухи и дешевых компьютерных материнок в промышленном оборудовании всегда применяют дополнительные компоненты для борьбы с высоковольтными импульсными помехами. Причем такую защиту проектируют как для цепей радиоканала, так и для цепей цифровых интерфейсов.

Промышленные разъемы интерфейсов и защитные элементы
Промышленные разъемы интерфейсов и защитные элементы

Сегодня поговорим о цифровых интерфейсах. Самый простой защитный компонент, применяющийся еще с начала 90-х это миниатюрный LC фильтр. Такие фильтры устанавливаются на шины данных параллельной и последовательных шин передачи данных между блоками прибора.

Защитный компонент фильтр
Защитный компонент фильтр

Фильтр данного типа устанавливается для защиты низкоскоростных интерфейсов LPT и RS232/422

Фильтр для защиты компьютерной шины
Фильтр для защиты компьютерной шины

Защищают интерфейсы также в автоэлектронике при помощи диодов

Схема защиты шины данных на диодной сборке SOT23
Схема защиты шины данных на диодной сборке SOT23

В этой схеме применена диодная сборка BAV99 в корпусе SOT23 с маркировкой A7W

диодная сборка SMD
диодная сборка SMD

Сборка включает в себя 2 высокоскоростных диода, они последовательно соединены в корпусе и рассчитаны на обратное напряжение 100В. Ее очень удобно использовать, где необходимо защитить пару другую линий шины данных устройства, например, автомобильного ЭБУ.

ЭБУ автомобиля
ЭБУ автомобиля

В современной аппаратуре для защиты двунаправленных интерфейсов типов USB / RS485 применяются микросборки, содержащие в себе 4 и более TVS диода.

Микросборка TVS диодов
Микросборка TVS диодов

Распиновка диодных сборок для защиты шин данных
Распиновка диодных сборок для защиты шин данных

BAV99S
BAV99S

На рисунке ниже приведен пример реализации интерфейса передачи данных RS485 с защитой шины данных при помощи микросхем SEMTECH SMDA05C. В качестве датчика может быть любое устройство измерения - температуры, скорости ветра , влажности и т.д. В качестве терминала может быть использован компьютер с конвертером интерфейсов RS485-USB и специализированное ПО.

Защита линии передачи данных Датчик - терминал
Защита линии передачи данных Датчик - терминал

Именно так устроены современные мобильные метеостанции. К примеру такие метеостанции как IMETEOLABS PWS.

Всем спасибо за то что прочитали статью!

Смотрите также :

Преобразователь полярности на транзисторе

Токовое зеркало

Простая схема защиты от переполюсовки

Как правильно проверять радиостанции

Маломощные высокочастотные разъемы

Тестируем OSA103 Осциллограф

Зачем хорошему инженеру ESR метр

Цифровой Осциллограф / Генератор/ Проверка трансформатора

Настройка усилителя ЗЧ при помощи OSA103

Отпаиваем SMD флэшку биоса роутера(ноутбука)

А вы встречали подобные решения?

Напишите об этом в комментариях.

Ставьте лайк, подписывайтесь на канал , будет много интересных публикаций.