Начну с того, что на канале будут выкладываться статьи и видео хобби-контента, а так же контента связанного со схемотехникой, программированием микроконтроллеров, конструкторскими решениями и ЭМС областью.
Данная статья про схемотехнику и ЭМС. Раскрывать понятия ЭМС, методы проведения испытаний и глубокий разбор схемотехники и топологии я, конечно же, не буду. Считаю, что если вы попали на эту статью, то, вероятно, вам разжовывать про ЭМС, радиокомпоненты и про методы испытаний не нужно. Про методы проведения испытаний, возможно, вы знаете не так много, как про другие области, но я здесь дам решение и не большое описание, а про методы можно прочитать как минимум в стандартах CISPR, ну или в ТР ТС 020, или в локальных ГОСТах на область применения устройств. Про критерии, условия и т.д. тоже рассказывать не буду или же буду, но в других статьях.
В статье дам решение, которое защищает от микросекундных и наносекундных помех до 1кВ разной полярности (напряжение защиты можно увеличить - далее опишу). Здесь будет представлена схема для питания, но можно применять и на порты связи.
Схема достаточная гибкая, так как можно менять компоненты и подбирать их под свои параметры.
Данная схема уже стоит на страже одного из прибора, который мы в компании разработали. И пока не было никаких недочётов. Она занимает мало места, дешёвая, без трудных расчётов и т.д., но именно в ней сработала фраза "Простота - высшая ступень искусства". Хотя было сделано таким образом из-за лени)
Если вам кажется, что схема не достойна вашего внимания, то лучше даже не тратьте время. Поставьте пару фильтров с варисторами и т.д., ещё и все это рассчитайте, выделите много места на плате и будьте более уверены. Но факт в том, что схема работает! И как оказалось на практике братья Китайцы такие схемы тоже применяют в важных для безопасности приборах и они работают годами...
А теперь ближе к описанию. Но начну с топологии: самый важный фактор в данной трассировке платы - это расположение компонентов прямо на линии питания (без ответвлений и узлов): ставьте компонент прямо на дорожки, не отводите отдельные линии, не устанавливайте защиту где-то отдельно. Она должна располагаться именно между питанием (J1) и потребителей (J2). Теперь про гибкость схемы. Если у вас потребитель более 100 мА (а схема рассчитана на 100мА), то нужно применить предохранитель на ток, который будет проходить по линии с запасом в 2 раза (если ток до 0,5А, то предохранитель нужно брать на 1А) и не забудьте поставить более мощный диод D2. По напряжению данная схема рассчитана на максимальные 36В, если же у вас, например 12В, то ставьте диоды D1 и D3 на 12В, только вот окончание названия не меняйте (нужны именно CA и A), так как эти буквы означают направленность TVS диодов. Важный фактор схемы: она работает при постоянном напряжении (с переменкой работать не будет). Описание закончено.
#ОДНАКО ЕСТЬ ВАЖНОЕ ДОПОЛНЕНИЕ: НА ВХОДЕ ЦЕПИ ДОЛЖЕН СТОЯТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО РЕЗИСТОР НА 2ВТ и более, 40 Ом (можно и меньше, но тогда уменьшится предельно напряжение пробоя) - ЭТО КАСАЕТСЯ ТОЛЬКО ЦЕПИ ПИТАНИЯ. Если же цепь применяется для портов связи, то резистор не нужен, так же как и конденсатор.#
*Схему накидал буквально за 1мин, поэтому D3 нарисован не правильно: данный диод однонаправленный и катод нужно подключать к положительной линии.
