Estoy diseñando un puente H usando MOSFET IRLZ44N , circuitos integrados de controlador IR2104 y diodos UF5401 .
Se utilizará en un dispositivo alimentado por batería, por lo que no hay conexión a tierra real disponible, la carcasa será de plástico o casi nada.
El único lugar que un humano podría tocar son los terminales del motor y el conector de alimentación.
He leído en muchas preguntas que la protección ESD adecuada es muy importante y que dichos componentes son muy sensibles, pero aun así estoy confundido ya que la mayoría de los tutoriales de puente H no incluyen nada sobre la seguridad ESD.
TL;DR: ¿Necesito protección adicional para el caso de uso promedio con estos componentes?
Los MOSFET no son sensibles a ESD en la fuente y el drenaje. Si elimina la salida del puente, los transistores recibirán el golpe: la capacitancia de drenaje a fuente limitará el tiempo de aumento transitorio, y están clasificados para una energía de ruptura de avalancha de varios cientos de milijulios a temperatura ambiente. La puerta de los transistores es susceptible a ESD pero no es una conexión expuesta. Me preocuparía más que los LED del optoacoplador se dañaran, pero incluso ellos son bastante resistentes. Si se bloquea la entrada de la fuente de alimentación, las tapas de filtrado de entrada evitarán la mayor parte del pulso.
Lo tienes. Coloque los diodos de sujeción cerca del conector del motor y asegúrese de que haya una buena derivación capacitiva cerca de ellos.
¿Necesita protección ESD? Eso realmente depende de a qué esté conectado el puente H. Hay algunas fuentes de ESD que podrían preocuparle.
Lo más probable es que sean personas, unos pocos miles de voltios (8 kV para el modelo de cuerpo humano) es para lo que debe prepararse si lo que se va a conectar al puente H está expuesto a personas. Realmente depende de si el dispositivo que tiene está incluido. Si es más como una jaula de Faraday con algún tipo de material conductor alrededor, no tendrás mucho problema. Dibujé un circuito para dar algunas formas de pensar sobre ESD. El aire tiene picofaradios de capacitancia, cuando algo se carga como un dedo, comienza a cargar el aire a su alrededor. si llegas a cerrar el capacitor se estropea y hace corto. Lo que importa es lo que hay dentro de tu caja. ¿Hay un motor expuesto al mundo exterior que podría ser una vía de baja impedancia para que la ESD entre en su circuito como R4? ¿Hay tornillos como R1 que se conectan a tierra para que el ESD haga una ruta de retorno a través de su producto? Si su caso es aislante en todos los sentidos, entonces no habrá muchas oportunidades para que el ESD lo atraviese. Pero si tuviera un motor conectado al puente H y algunos tornillos atravesando la caja, entonces podría haber un mejor camino y tendría que preocuparse por eso. El mejor de los casos es una caja de metal con todos sus dispositivos electrónicos en el interior. Si una persona lo sostiene en la mano, entonces todo tendrá el mismo potencial y no importará. El peor de los casos es si estuviera sentado en un escritorio de metal y la vía de impedancia más baja es a través de la electrónica. Por lo tanto, es posible que necesite protección ESD, pero depende del camino. Además, la parte más sensible del mosfet a ESD es la puerta. Y asegúrese de que el camino de la ESD a través de la protección y hacia la tierra del chasis.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
El segundo es la carga triboeléctrica al frotar una superficie con otra. Los cables pueden hacer esto, si tiene un cable en su dispositivo, podría encontrarse con ambas personas generando fricción en el cable y cargándolo y electrocutándolo. Esto definitivamente requeriría protección.
También puede realizar pruebas de ESD, tienen pistolas calibradas que usa para simular una descarga humana. Si no puede pagar uno de estos, una descarga eléctrica pizo puede funcionar, si está preparado para algunas pruebas potencialmente destructivas. Si fuera un problema de costos, lo probaría y vería si tiene un problema. Las tapas también pueden absorber ESD hasta cierto punto, si el motor tuviera una impedancia alta y una capacitancia baja, no habría mucha corriente a través de él y algunas tapas de 1nF podrían hacer el trabajo, pero lo probaría.
akaltar
jms