¿Los condensadores brindan protección ESD incluso si ya están cargados?

He leído sobre la protección ESD con capacitores y parece que si uno conoce sus limitaciones, en algunos casos podría ser una alternativa económica o una adición a los circuitos de protección ESD designados.

La idea básica es que la carga de la fuente ESD (es decir, el modelo del cuerpo humano) se compartirá entre el condensador de la fuente y el "condensador protector". Luego, el voltaje final podría estimarse usando cálculos simples. ( ingrese la descripción de la imagen aquí)

Pero, ¿qué pasa si el "condensador protector" ya está completamente cargado cuando ocurre el evento ESD? Por ejemplo, digamos que es un capacitor de entrada cargado de un regulador de voltaje y ocurre un evento ESD en su conector de entrada. ¿Entonces todavía proporciona alguna protección?

Cualquier aclaración sería apreciada.

Respuestas (2)

Pero, ¿qué pasa si el "condensador protector" ya está completamente cargado cuando ocurre el evento ESD?

Todavía proporciona protección; si se coloca más carga en el capacitor debido a una sobrecarga de ESD, entonces, el capacitor se carga más y el voltaje aumenta. Por supuesto, si el voltaje sube por encima de la clasificación máxima del capacitor, es probable que lo dañe. Y, si el voltaje aumenta demasiado, podría volverse demasiado alto para el circuito que pretende proteger.

Pero, básicamente, es una excelente manera de protegerse contra sobretensiones de ESD. No tan bueno con rayos indirectos pero bueno para energías de nivel ESD.

Muchas gracias, ok, creo que posiblemente lo conseguí. Por ejemplo, si estoy usando un capacitor nominal de 100 V con una capacitancia de 100 nF, puede contener una carga de 10000 n Coulomb. Entonces, cuando lo uso en un entorno de 5V, ya tiene una carga de 500n Coulomb. Entonces, ¿9500n Coulomb están "reservados" para un evento de ESD? Lo siento, son cálculos crudos, pero ¿la idea básica es correcta?
Esa es la idea básica, pero podría ser mejor pensar en el HBM como un 100 pF cargado a (digamos) 8 kV y luego, si lo conectaste en paralelo con 100 nF, ¿en qué se convierte el voltaje? Entonces C cambia a 100.1 nF y V cambia a 7.992 voltios. O si se precarga a 5 voltios, una aproximación decente del voltaje final sería 7,992 voltios + 5 voltios = 12,992 voltios.
Impresionante: ¡todas las ambigüedades eliminadas! Eso fue muy instructivo. Gracias de nuevo...

Si el capacitor es ideal, la ecuación aún mantiene que el cambio de carga provoca un cambio de voltaje, sin importar cuál sea el voltaje inicial.

Sin embargo, en la práctica, los pulsos de ESD son rápidos, por lo que la capacidad de absorber un pulso de ESD depende de la ESR y ESL del capacitor, que básicamente están determinadas por el tipo y el tamaño del capacitor.

Por lo tanto, un capacitor electrolítico estándar absorbería mal la sobretensión debido a la alta ESR y ESL, en comparación con un capacitor cerámico pequeño, incluso si algunos tipos de capacitores cerámicos pierden parte de su capacitancia nominal bajo polarización de CC.

¿Los condensadores brindan protección ESD incluso si ya están cargados?
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