請問一下 關於RS232 的 ESD Diode選擇

yoweichan

請問一下版上有使用過RS232的前輩們

我現在使用的IC是SP3232 (16PIN) 只要是將前端 RS232 的訊號 由+12V ~ -12V 轉為 0 ~ +5V的輸出

在前端的部分 (+12v ~ -12v ) 目前想要把 ESD Diode 加上去玩玩看

但是找了很多 spec. 還是不太能理解

就拿Comchip CPDUR Series-HF 來說

他的規格如下



紅框的部分 是我目前認為應該要注意的 但是我不曉得是否是這樣

請問 因為RS232前端是正負電壓 所以應挑BI-DIRECTION 是這樣嗎?

由於工作電壓是-12V ~+12V 所以是挑比12V還大一點的是嗎?

另外 除了這些 還有什麼是挑選ESD Diode該注意的呢?

我在網路上爬了一堆文 對ESD還有TVS完全搞混了 感覺好像是同樣的東西 又好像不同?

可否請板上的前輩指點小弟呢?

最後 此文可以發在這裡嗎? 不知道有沒有符合電子電路的板規

以上

SIMON1016

因為RS232前端是正負電壓 所以應挑BI-DIRECTION 是這樣嗎?   是

由於工作電壓是-12V ~+12V 所以是挑比12V還大一點的是嗎?      是 / 依你附圖我會選 24V-HF (18V 以上)

另外 除了這些 還有什麼是挑選ESD Diode該注意的呢?   RS232前端是正負電壓 3~15

我在網路上爬了一堆文 對ESD還有TVS完全搞混了 感覺好像是同樣的東西 又好像不同?

==>TVS 是零件, 常被應用在 ESD防護電路內

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SP3232 DATA-SHEET  http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/sipex/SP3232.pdf
請翻到 PAGE 11  ESD 的說明...


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我的看法是  
1. IC SP3232 內部已經有內建 ESD Diode ; 不需要再額外添加
2. 額外添加ESD Diode後 , 內外誰才是保護的大功臣 也不知
3. 僅靠 ESD Diode 若經ESD測試打死IC  , 還有一經濟選項 靠近IC(IN/OUT)腳 串一4.7~10Ω 低數值電阻
    因為RS232 速率不是很高  低數值電阻x雜散電容 ...就是說低RC常數 對RS232 波行速率 影響不大 (最好是比較一下波型)
    但是這個電阻可以大幅緩解 ESD測試衝入的能量
   
4.上述失敗了,才會去考慮額外添加ESD Diode....因為$$$$

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-1-24 09:03 PM
因為RS232前端是正負電壓 所以應挑BI-DIRECTION 是這樣嗎?   是

由於工作電壓是-12V ~+12V 所以是挑比12V ...

SIMON大師 太感謝你了 我了解了

其實英文對我來說很吃力 我剛才很努力地把它翻譯完成 終於了解你說的

另外 要怎樣才能跟你一樣厲害呢 哈

Ansifa

MAX232/MAX3232/SP3232等IC都內置ESD，可以解決靜電干擾（比如人體靜電模型，設備靜電模型等電流微弱，電壓高）。但是工業級的應用上除了靜電之外，還會有雷電（電壓電流都大），浪湧電流（比如一瞬間的搭錯高壓線，電流瞬時很大電壓相對靜電一般不高）。這些都能用TVS吸收。但是ESD在這些地方通常都會過載燒毀。所以TVS在吸收能力上面比ESD要更強。不過ESD由於電流微弱，PN結電容小可以做的頻率很高，比如USB纜線就只能採用ESD不能使用TVS。TVS適用於頻率1M以下電路

我常用與232串口前端的tvs是
SMBJ15CA（耐壓15v，瞬時吸收功率600w）

後端5v一般不需要防護，如果需要的話，採用SMBJ5.0A單端TVS（5v600w）

yoweichan

Ansifa 發表於 2017-2-7 11:57 PM
MAX232/MAX3232/SP3232等IC都內置ESD，可以解決靜電干擾（比如人體靜電模型，設備靜電模型等電流微弱，電壓 ...

太感謝啦 我了解了

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-1-24 09:03 PM
因為RS232前端是正負電壓 所以應挑BI-DIRECTION 是這樣嗎?   是

由於工作電壓是-12V ~+12V 所以是挑比12V ...

Simon大 我又來問問題了
關於雜散電容 google找了一些 實在是不知道何解?

只要是電路板 任一條線路上面 對另外一條 中間都存在雜散電容嗎? 也就是虛擬的是嗎? 但實際上是電容效應的存在 是這樣解釋嗎? 假設甲條線路 那乙條線路是以哪一條為基準呢? 以最近的 還是???

還是說 本身pcb板走線與材質 本身就是個由許多電容效應組成的呢?這講法對嗎?

如何去實際測量雜散電容呢? 以及如何理解呢?

Simon大願意教教小弟嗎

SIMON1016

yoweichan 發表於 2017-2-14 09:11 PM
Simon大 我又來問問題了
關於雜散電容 google找了一些 實在是不知道何解?

先翻一下電子學
但是用本質物理上去聊解  所謂的  [電子]  [電場] [電壓]     [電容]

所謂的 電容  定義 A(平面) 到 B(平面)  相對(A-B) 之間  容納的電子電荷能力關係
上述的 (平面)   縮小可以是 點     延伸可以是 線    擴張可以是  面  

不好講....用試著翻翻中學 教的 物理 靜電  

以及了解  所謂的電容
再來 探討  電容A(平面) 到 B(平面)    介於中間的物質  (介質 或稱  介電層)

不是不願意教  打字到明年元宵   沒基本電學/電子學前幾章講得清楚   去翻書  比較快

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只要是電路板 任一條線路上面 對另外一條 中間都存在雜散電容嗎? 也就是虛擬的是嗎? 但實際上是電容效應的存在 是這樣解釋嗎? 假設甲條線路 那乙條線路是以哪一條為基準呢? 以最近的 還是???

還是說 本身pcb板走線與材質 本身就是個由許多電容效應組成的呢?這講法對嗎?

=>  都對
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PCB 如何去實際測量雜散電容呢? 以及如何理解呢?
也就幾PF~數十PF 的容量而已  你覺得這種電容表  好到手嗎
除非那數值真是影響到電路  高頻電路
(一般電路也就石英晶體震盪電路  細心的真得算一算  大部分設計工程師是出事了才會去算  )
  不然一般電路直接忽略

先理解  電容計算公式
如何算.....我再提示  介電質 係數   
PCB上的 介質  不外乎  防焊油墨/PP介電層   樹脂

防焊油墨 : 主要是樹脂  加染色劑 ;  樹脂介電質 係數  4.2~4.3
PP介電層 : 主要是樹脂  加玻纖布 ;  玻纖布介電質 係數  ~3.2
但是 樹脂玻纖布填充比不同 介電質 係數  3.2~4.3

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別在雜散電容計算上面糾結太多
應該是  放在 PCB 線路上 如何避雜散電容 影響   的技巧

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-2-15 01:50 AM
先翻一下電子學
但是用本質物理上去聊解  所謂的  [電子]  [電場] [電壓]     [電容]

Simon 大 看到您的解說 我了解了

看來現在我強硬去了解這些東西是理解不來的

等到以後遇到時 也許就會比較了解

謝謝Simon大指點

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-1-24 09:03 PM
因為RS232前端是正負電壓 所以應挑BI-DIRECTION 是這樣嗎?   是

由於工作電壓是-12V ~+12V 所以是挑比12V ...

Simon 大師

不好意思 我今天在網路上看到一張線路圖 如下圖所示 :



想到你跟我說的 在 RX TX 放置4.7 ~ 10 歐姆的電阻這件事情

像上圖這樣的電路 他是放置100歐姆 配合330pF的電容

我能如下理解嗎 :

時間常數 = R x C  = 100 X 330pF = 0.033uS 取倒數 = 30MHz

可是 RS232 差不多只有 20kHz 的速率

這張電路圖會不會是錯的呢?

還是我的計算理解是錯的呢?

可否請Simon大師指點一下....

SIMON1016

yoweichan 發表於 2017-2-15 09:20 PM
Simon 大師

不好意思 我今天在網路上看到一張線路圖 如下圖所示 :

20kHz 的速率   通過30MHz 濾波器   不會怎樣吧 ..

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-2-15 11:06 PM
20kHz 的速率   通過30MHz 濾波器   不會怎樣吧 ..

所謂30MHz 濾波器 是指0-30MHz 信號都能通過是嗎?

所以20kHz 沒有問題

是這樣的意思嗎?

jim_chien

衰減量類似下方連結的圖。
https://pic.pimg.tw/subig1957/1425116055-1033440166_n.jpg

只有30MHz 以及很接近該頻率訊號會被大幅度衰減。

SIMON1016

yoweichan 發表於 2017-2-16 08:54 AM
所謂30MHz 濾波器 是指0-30MHz 信號都能通過是嗎?

所以20kHz 沒有問題

給你一個功課  [  畫出來  ]

把 RS232  20KHz的速率  上升時間 畫出來   ....A 時間
被 R x C  = 100 X 330pF = 0.033uS       ..... B 時間
必較 A 時間 與 B 時間  

由於 20KHz的速率  [估計] A 時間 較長  相對  B時間  較短

原時間定為 100% = A/ A   
被延緩後       ( A+ B) / A   ==> B 夠小的話  則可以忽視B 的影響

yoweichan

jim_chien 發表於 2017-2-16 10:44 AM
衰減量類似下方連結的圖。

有一點點了解

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-2-16 12:19 PM
給你一個功課  [  畫出來  ]

把 RS232  20KHz的速率  上升時間 畫出來   ....A 時間

Simon 大師

我很認真地在學 所以你給我的功課 我畫了下面這樣的圖 不知道對不對呢?



如果畫錯了 是哪裡錯了呢?

如果畫對了  那底下的由於 20KHz的速率  [估計] A 時間 較長  相對  B時間  較短

原時間定為 100% = A/ A   
被延緩後       ( A+ B) / A   ==> B 夠小的話  則可以忽視B 的影響

不懂 ......

可否再請 simon大師教我一下

SIMON1016

yoweichan 發表於 2017-2-16 01:44 PM
Simon 大師

我很認真地在學 所以你給我的功課 我畫了下面這樣的圖 不知道對不對呢?

圖錯了      0.00005 S  時間不該比  0.033 uS   快....

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A ( 0.00005 S  = 50uS  )  +  B (0.033 uS  )  =  50.033 uS

表示 50uS 延緩 到  50.033 uS    ; 分母為A 相對於 50uS 感覺沒差

若是分母為B ,  (A+B) / B
表示B (0.033 uS  ) 延緩( 50uS) 雖然還是  50.033 uS    ; 相對於 0.033uS  差很多

yoweichan

SIMON1016 發表於 2017-2-16 03:35 PM
圖錯了      0.00005 S  時間不該比  0.033 uS   快....

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我完全了解了

謝謝 Simon大師

這篇讓我受益良多