Diody zabezpieczające port AVR

mictronic · Post autor: **mictronic** » 11 lip 2011, 20:26

Witam, wiadomo ze do każdej nogi w AVR podopinane są dwie diody do góry i do dołu. Służą ponoć do zabezpieczania portu przed upaleniem.
Wobec tego mój układ będzie pracował przy zasilaniu akumulatorowym 40V, nie chciałbym się dotknąć kiedyś plusem do jakiegos pinu ale jeśli to się zdarzy, na wszelki wypadek dam rezystory wejściowe.
Pytanie brzmi jakie powinny mieć wartości by nie upalić diod a jednocześnie, odłożyła się na nich ładnie nadwyżka napięcia?

Oczywiście nie byłem bezczynny i zaczęłam szukać prądu tych diod. Jeśli dobrze patrze to będzie ta rubryka(wejściowy prąd wypływu-upływu?) Załącznik

Czemu to jest tylko 1uA? Przecież to zbyt mało, musiałbym użyć 40Mohm'owe rezystory?!

Czy mój tok rozumowania jest dobry?
Czy pomyliłem rubryki?

Qwertxx · Post autor: **Qwertxx** » 11 lip 2011, 21:41

To nie ten parametr. Moim zdaniem jeżeli chcesz się zabezpieczyć przed 40V to nie tędy droga. Powinieneś pomyśleć nad optoizolacją.

mictronic · Post autor: **mictronic** » 11 lip 2011, 22:28

Na optoizolacje szkoda zachodu. To miało być doraźne wykorzystanie istniejących zasobów. Od biedy dam diody zenera. Ale może ktoś coś jeszcze dopowie na ten temat?

Ertew · Post autor: **Ertew** » 11 lip 2011, 22:46

Pomyliłeś rubryki.
To jest prąd jaki maksymalnie przepłynie ze źródła napięcia do pinu procka jeśli napięcie mieści się w granicach od GND do VCC.
Innymi słowy jak podasz normalny stan logiczny to max taki prąd obciążenia wygeneruje procesor.

mictronic · Post autor: **mictronic** » 11 lip 2011, 22:52

To jaki prąd wytrzymają te diody?

Oczywiście ciągle mówimy o tym:

Qwertxx · Post autor: **Qwertxx** » 11 lip 2011, 22:56

Zapewne spory, ale w bardzo krótkim czasie rzędu nano lub mikrosekund. No może parę milisekund . Niestety nie znam odpowiedzi na Twoje pytanie.

mictronic · Post autor: **mictronic** » 11 lip 2011, 23:04

Dopiero teraz zauważyłem ze nici z mojego pomysłu, gdyż nawet jak przyłożę 40V przez odpowiednio duży rezystor, to na dolnej diodzie i tak powstanie wysokie napięcie więc zostanie przebita.
Tyle w temacie, muszę jednak zastosować zewnętrzne diody zenera.

c4r0 · Post autor: **c4r0** » 12 lip 2011, 2:46

Jak przyłożysz 40V przez rezystor to napięcie na pinie, czyli tym samym napięcie na dolnej diodzie nie będzie przekraczać napięcia zasilania plus spadek napięcia na górnej diodzie. Co daje coś z przedziału 5.5V-6V. Jak wyłączysz wewnętrzne pullup-y to nawet 10k szeregowo z wejściem powinno działać, a wówczas przy 40V popłynie tylko około 3.5mA, więc chyba nie za dużo jak na te diody.

r-mik · Post autor: **r-mik** » 10 wrz 2011, 7:04

Te diody na wejsciach nie sa tylko diodami. W strukturze powstaje też pasożytniczy tyrystor. Tyrystor ten zacznie przewodzić jak popłynie zbyt duży prąd. Przewodzący tyrystor zwiera szyny zasilania. Wyłączyć go można tylko przez odłączenie zasilania. Prąd zatrzaskujący tyrystor (takiego parametru w nocie musisz poszukać) dla układów c-mos jest rzędu 20mA, dla AVR zdaje się 40mA, ja w obliczeniach zakładam wartość 10mA.
Przy rezystancji szeregowej 4k7, max prąd dla +40V wyniesie:
I = U / R
I = (40-Vcc-0.6) / 4700
Vcc zakładam 5V co da:
I = (40-5-0,6) / 4700
I = 0,007319....A
w przybliżeniu
I = 7,3mA
Dla napięcia ujemnego prąd będzie nieco większy:
I = (40-0,6) / 4700 = 8,3mA

Nie zwiekszaj zanadto wartości rezystora szeregowego bo:
- rezystory podciągające mogą uniemożliwić poprawną pracę i trzeba je będzie wyłączyć
- wejścia maja pojemność, w połączeniu z rezystorem tworzą filtr R/C, który może stwarzać problemy przy szybkich sygnałach.

mictronic · Post autor: **mictronic** » 13 wrz 2011, 5:00

To bardzo cenna informacja, dzięki! Tylko skąd kolega to wie ?