Я разрабатываю H-мост, используя МОП-транзисторы IRLZ44N , микросхемы драйверов IR2104 и диоды UF5401 .
Он будет использоваться на устройстве с батарейным питанием, поэтому реальное заземление недоступно, корпус будет пластиковым или почти пустым.
Единственное место, где человек может коснуться, это клеммы двигателя и разъем питания.
Во многих вопросах я читал, что надлежащая защита от электростатического разряда очень важна, и такие компоненты очень чувствительны, но даже в этом случае я сбит с толку, поскольку в большинстве руководств по H-мосту ничего не говорится о защите от электростатического разряда.
TL;DR: Нужна ли мне дополнительная защита для обычного варианта использования этих компонентов?
МОП-транзисторы не чувствительны к электростатическому разряду на истоке и стоке. Если вы отключите выход моста, транзисторы примут на себя удар: емкость сток-исток ограничит время нарастания переходного процесса, и они рассчитаны на энергию лавинного пробоя в несколько сотен миллиджоулей при комнатной температуре. Затвор транзисторов чувствителен к электростатическому разряду, но это не открытое соединение. Я бы больше беспокоился о том, что светодиоды оптопары перегорают, но даже они довольно прочные. Если вход источника питания заблокирован, входные фильтрующие колпачки пропускают большую часть импульса.
У тебя есть это. Поместите фиксирующие диоды рядом с разъемом двигателя и убедитесь, что рядом с ними имеется хорошее емкостное шунтирование.
Вам нужна защита от электростатического разряда? Это действительно зависит от того, к чему подключен H-мост. Есть несколько источников электростатического разряда, о которых вы можете беспокоиться.
Наиболее вероятным из них являются люди, несколько тысяч вольт (8 кВ для модели человеческого тела) — это то, к чему вам нужно подготовиться, если что-то, что будет подключено к h-мосту, будет подвергаться воздействию людей. Это действительно зависит от того, является ли ваше устройство закрытым. Если это больше похоже на клетку Фарадея с каким-то проводящим материалом вокруг нее, у вас не будет особых проблем. Я нарисовал схему, чтобы дать несколько способов подумать об электростатическом разряде. Емкость воздуха составляет пикофарад, когда что-то заряжается, как палец, он начинает заряжать воздух вокруг себя. если получится замкнуть конденсатор пробьется и закоротит. Важно то, что находится внутри вашей коробки. Есть ли двигатель, подверженный воздействию внешнего мира, который может быть путем низкого импеданса для проникновения электростатического разряда в вашу цепь, такую как R4? Существуют ли винты, такие как R1, которые соединяются с землей для ESD, чтобы сделать обратный путь через ваш продукт? Если ваш случай полностью изолирующий, то у ESD не будет много возможностей пройти через него. Но если бы у вас был двигатель, подключенный к h-образному мосту, и несколько винтов, проходящих через корпус, тогда мог бы быть лучший путь, и вам пришлось бы об этом беспокоиться. В лучшем случае это металлический корпус со всей электроникой внутри. Если человек держит его в руке, то все будет в том же потенциале, и это не имеет значения. В худшем случае, если вы сидите на металлическом столе, а путь с самым низким импедансом проходит через электронику. Поэтому вам может понадобиться защита от электростатического разряда, но это зависит от пути. Также наиболее чувствительной частью MOSFET к электростатическому разряду является затвор. И убедитесь, что путь ESD через защиту и к заземлению шасси.
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Второй – трибоэлектрический заряд от трения одной поверхности о другую. Кабели могут сделать это, если у вас есть кабель на вашем устройстве, вы можете столкнуться как с людьми, создающими трение на кабеле, так и заряжающими его и ударяющими по нему током. Это определенно потребует защиты.
Вы также можете провести тестирование ESD, у них есть откалиброванные пистолеты, которые вы используете для имитации человеческого шока. Если вы не можете позволить себе один из них, вам может помочь пизоэлектрический шокер, если вы готовы к потенциально разрушительным испытаниям. Если бы это был вопрос стоимости, я бы проверил его и посмотрел, есть ли у вас проблема. Крышки также могут в некоторой степени поглощать электростатический разряд, если бы двигатель имел высокий импеданс и низкую емкость, через него не проходил бы большой ток, и некоторые крышки 1 нФ могли бы сработать, но я бы проверил это.
акалтар
джмс