¿Cómo elegir TVS/ESD para aplicaciones sensibles?

Estoy usando ECG ad8232 con configuración de 3 electrodos,

Esquema usado ad8232 editado

Necesito proteger el circuito de cualquier voltaje superior a 5 V, ya que el ecg mide solo alrededor de 300 mV con señales de modo común. el circuito debe proteger incluso de alto voltaje, como 5V a 150V, corriente de sobretensión máxima de 50mA en un rango de 50Hz-200Hz,

Tengo una duda,

Espero usar TVS/ESD bidireccional debido a que todos los cables están en el cuerpo. y el mismo GND está en el cuerpo para otra aplicación

Cómo elegir TVS correctos que no afecten en absoluto el rango de señal de medición de ECG (0-300mV). o con un efecto mínimo, ¿qué parámetros de TVS/ESD debo considerar?

Agregue un esquema de la interfaz analógica.
@Marko Buršič He agregado sch.
¿Qué protección contra sobretensiones necesita?
Puedes llevar un caballo al agua etc...
@Andy, también conocido como he actualizado 50mA máx.
@kobi89 ¿el límite de 150 voltios es un nivel reconocido en este tipo de aplicación?
@Andy alias En el desfibrilador cardíaco, la máquina tiene alrededor de 1000 V, pero he visto en el chip ecg max30003, incluso tiene protección interna contra esd, tienen diseños con protección externa max30034 esd / tvs. consulte aquí ednasia.com/... así que tengo una duda de por qué usan protección externa ESD
Entonces, ¿es 150 voltios realmente lo que quiere o debería estar diseñando?
@Andy, también conocido como sí, en mi aplicación ic debe estar protegido contra sobretensiones de 150V 50mA

Respuestas (1)

R3 y R4 sirven para este propósito, limitan la corriente a través del diodo ESD incorporado, que es de 5 mA como máximo. V=180k*5m= 900V.

El uso de TVS estándar puede estropear la medición debido a las corrientes de fuga.

Lea el documento:

PROTECCIÓN DE ENTRADA Todos los terminales del AD8232 están protegidos contra ESD. Además, la estructura de entrada permite condiciones de sobrecarga de CC que son una caída de diodo por encima del suministro positivo y una caída de diodo por debajo del suministro negativo. Los voltajes más allá de una caída de diodo de los suministros hacen que los diodos ESD conduzcan y permitan que la corriente fluya a través del diodo. Por lo tanto, use una resistencia externa en serie con cada una de las entradas para limitar la corriente para voltajes más allá de los suministros. En cualquier escenario, el AD8232 maneja de manera segura una corriente continua de 5 mA a temperatura ambiente. Para aplicaciones donde el AD8232 encuentra voltajes de sobrecarga extremos, como en desfibriladores cardíacos, use resistencias en serie externas y tubos de descarga de gas (GDT). Las lámparas de neón se utilizan comúnmente como una alternativa económica a los GDT. Estos dispositivos pueden manejar la aplicación de grandes voltajes pero no mantienen el voltaje por debajo de las clasificaciones máximas absolutas para el AD8232. Una solución completa incluye sujeción adicional a cualquiera de los suministros utilizando resistencias adicionales y abrazaderas de diodo de baja fuga, como BAV199 o FJH1100. Como medida de seguridad, coloque una resistencia entre el pin de entrada y el electrodo que está conectado al sujeto para asegurarse de que el flujo de corriente nunca supere los 10 μA. Calcule el valor de esta resistencia para que sea igual al voltaje de suministro a través del AD8232 dividido por 10 µA. coloque una resistencia entre el pin de entrada y el electrodo que está conectado al sujeto para asegurarse de que el flujo de corriente nunca supere los 10 μA. Calcule el valor de esta resistencia para que sea igual al voltaje de suministro a través del AD8232 dividido por 10 µA. coloque una resistencia entre el pin de entrada y el electrodo que está conectado al sujeto para asegurarse de que el flujo de corriente nunca supere los 10 μA. Calcule el valor de esta resistencia para que sea igual al voltaje de suministro a través del AD8232 dividido por 10 µA.

AD8232 debería poder protegerse de sobretensiones de 5-150 V 5 mA a una frecuencia de 50 Hz-200 Hz, ¿necesito circuitos de protección adicionales?
No en sí mismo, sino con una resistencia en serie externa que es de 180 kohm según sus esquemas. La corriente será inferior a +/-5mA si el voltaje es inferior a +/-900V, por lo que satisface su demanda tal como está.
el rango de voltaje de entrada es de hasta Vs = 3.3V, por lo que tener sobretensiones de 150V 50mA no será un problema ya que se maneja solo con resistencias externas de 180KOhm.
Sí, la placa soportará tal sobretensión sin ninguna modificación y/o ningún componente externo. Sin embargo, debe estar protegido con una carcasa, ya que puede dañar el IC con ESD al tocarlo, solo las entradas están protegidas.
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