¿Qué "modo" es la electricidad estática (¿rayo?) ¿Es modo común, modo diferencial? Parece a medias, o "mono"

Las designaciones de modo común o modo diferencial suponen dos conductores, uno en fase y el otro en oposición de fase, pero un circuito estático es diferente porque el "conductor" se concentra en líneas delgadas durante la descarga, pero se distribuye (y retrasa) durante la descarga. el retorno, por lo que es como si la señal fuera simplemente "mono" y no en modo común ni en modo diferencial.

El estrangulador de modo común se usa para proteger contra el ruido de modo común que viene en ambas líneas con la misma polaridad y amplitud, y luego pueden oponerse cuando se trata de energizar el magnetismo del estrangulador de modo común.

Entiendo que, además del ruido de modo común, existe otro tipo de ruido llamado ruido de modo diferencial, que supongo que va por una línea y sale por la otra, con polaridad igual y opuesta, que supongo que sería similar a la señal en un par trenzado de un cable ethernet. Pero esa es una señal deseada. Obviamente, hay otras energías de modo diferencial que se pueden impulsar sobre un par de conductores que no son deseados, donde la energía sale por un cable y regresa por otro cable (aunque no estoy seguro de qué es esto típicamente).

La electricidad estática también es diferente porque el voltaje es mucho más alto, lo que crea una circunstancia en la que entra solo en uno de los conductores, por lo que no es ni de modo común ni de modo diferencial, sino una especie de modo semidiferencial (o modo mono). modo). Cada línea que tenga su propio estrangulador (en mi opinión) sería una forma de protegerse contra esto. Pero no había oído hablar de un tercer modo, donde el retorno del circuito estaría fuera del dispositivo y no regresaría a ningún conductor. ¿Podría decirme el nombre de este "tercer" modo y un poco sobre él? Gracias.

Es modo común si acierta a ambos y diferencial si acierta solo a uno. Realmente está fuera de los límites del "ruido" y más una cuestión de daño .
El uso de la teoría de circuitos para analizar los rayos no es útil, la teoría de circuitos se basa en un pequeño subconjunto de soluciones a las ecuaciones de Maxwell que representan los elementos lineales canónicos. Existen muchas soluciones reales de las ecuaciones de campo que no tendrán sentido bajo ningún modelo de circuito.
@crasic: la practicidad de esta línea de pensamiento comenzó preguntándome cómo proteger una puerta N-MOSFET de la electricidad estática... Entonces, ¿qué tipo de problema es? ¿Modo común? ¿Modo diferencial? no es ninguno Así comenzó mi búsqueda. "Inútil"?? No estoy seguro de lo que quieres decir. ¿Cómo protegería una puerta MOSFET expuesta como un interruptor táctil? Es muy práctico, y la cuestión de cómo proteger la puerta de la electricidad estática debe resolverse, o el interruptor es inútil. Entonces, ¿sería inútil un estrangulador de modo común? ¿Sería lo suficientemente bueno? ¿Serían mejores los estrangulamientos alrededor de las líneas individuales?
@crasic: de todos modos, para buscarlo en Internet, tengo que saber qué término, palabra o frase usar.
@MicroservicesOnDDD No es ningún modo, es protección ESD que implica un movimiento instantáneo de cargos que no forma parte de un circuito tradicional. Si desea un modelo, considere un capacitor relativamente pequeño a un voltaje arbitrariamente alto que se conecta aleatoriamente a uno o varios pines, con un retraso arbitrario entre ellos, o ninguno.
No sé por qué insiste en que necesita buscar términos como "diferencial" o "modo común" o términos similares para la protección contra ESD. Quiere protección contra ESD, así que solo busque protección contra ESD. ¿Por qué de alguna manera tuviste la idea de que un estrangulador podría ser útil para la protección ESD y luego te concentraste en eso? Te diré ahora que probablemente no sea útil por las razones mencionadas en mi respuesta. Podría ser útil si espere que un rayo induzca algo en algunas líneas diferenciales enterradas durante mucho tiempo, pero ese no es su escenario.
@DKNguyen: sí, tengo la idea de que un estrangulador de modo común podría ser útil para la protección contra ESD, pero ¿son mejores los estranguladores individuales? ¿Con qué frecuencia viene la ESD en modo común y con qué frecuencia viene en un solo conductor? Por lo que leí aquí, parece que una descarga estática que entra en un conductor es efectivamente un modo diferencial.
@MicroservicesOnDDD Lo que pasa con ESD es que es un juego de dados. Es por eso que intentaría usar métodos que cubran la mayoría de las posibilidades en lugar de optimizar para una posibilidad específica (como el modo común o el estrangulador diferencial que requiere que la carga en dos bobinas fluya en las direcciones correctas entre sí en dos terminales específicos) . Una ferrita o un inductor generalmente cubrirían mejor todas sus bases. ESD también es de muy alta frecuencia, por lo que si su estrangulador tiene demasiada capacitancia, el ESD simplemente omitirá la inductancia. Un estrangulador diseñado para 60 Hz no haría mucho por ESD.

Respuestas (1)

Tendría cuidado al tratar de encasillar las cosas en clasificaciones humanas solo porque sí. El hecho de que tengamos clasificaciones para algo no significa que abarquen de manera exhaustiva todas, o incluso la mayoría, de las posibilidades entre ellos. Las clasificaciones existen no por exhaustividad, sino por utilidad y conveniencia de la comunicación.

También creo que el modo diferencial y común no significan nada sin un circuito, ya que todo depende de si ingresa al circuito en el terminal en relación con otro terminal, o si ingresa a múltiples terminales. En otras palabras, si desea intentar clasificar la ESD y la iluminación de esta manera, entonces solo depende de dónde viaje la ESD y la iluminación en lugar de si es ESD o un rayo en sí. Lo que determina si es modo diferencial o común no es el hecho de que sea ESD o rayo. Lo que lo determina es dónde entra o sale del circuito ese ESD o rayo. Podría ser dependiendo de las circunstancias, o podría simplemente no caer en la bonita caja ordenada de modo diferencial frente a modo común que usamos en los modelos de circuito (que asumen corrientes de bucle cerrado).

Por ejemplo, si toco un conductor flotante cargado, tócalo con otro conductor de metal para redistribuir e igualar esa carga. ¿Qué es eso? No hay realmente un camino de regreso. Puede modelar un circuito de bucle cerrado con una ruta de retorno usando la capacitancia de espacio libre, pero eso es más forzar una situación de la vida real a una forma en que puede manejarla con un circuito en el que es más fácil trabajar para que no tenga para trabajar directamente con la física más complicada.

¿Qué tal si ese conductor flotante cargado...

  1. toca dos terminales de entrada y un terminal de tierra?
  2. ¿O qué pasa si solo toca una terminal de entrada? ¿O ambos terminales de entrada?
  3. O solo la terminal de tierra?

Una ecualización de carga ocurre en todos los casos con carga que fluye en la misma dirección a través de un pin o múltiples pines, pero no hay una ruta de retorno (a menos que considere que el modelo de capacitancia de espacio libre es esa ruta de retorno).

Tal vez sea diferencial si la carga viaja sobre un pin y modo común si viaja sobre múltiples pines, pero sin ruta de retorno, ¿es realmente así? Pero considere esto: sin una segunda terminal con una carga que fluya en la dirección opuesta para formar una ruta de retorno, su estrangulador diferencial no servirá de mucho para el #2 o el #3 a pesar de llamarse diferencial.

Lo llames como lo llames, no cambia lo que está sucediendo y tú diseñas para ello. Dicho esto, asumiría que la capacitancia del espacio libre actúa como el retorno más a menudo que no (es decir, no hay una ruta de retorno real, especialmente una a través de los pines), por lo que la cancelación magnética que espera una corriente diferencial probablemente sea inútil.

Sin embargo, creo que la cancelación magnética de modo común es solo un poco menos inútil porque debe tocar los mismos terminales en los que se encuentra el estrangulador de modo común exactamente al mismo tiempo. ESD es lo suficientemente rápido como para causar la mayor parte del daño si no hace contacto simultáneo de inmediato con ambos terminales en el estrangulador de modo común debido a la pequeña ventana donde un terminal toca ligeramente antes que el otro, lo que permite la ecualización de carga a través de un solo terminal de estrangulador. Una resistencia o un estrangulador de un solo extremo con una capacitancia parásita baja probablemente sería más efectivo en todos los aspectos.

El hecho de que el modo común sea diferente del flujo habitual abre el hecho (muy bueno) de que podemos configurar las señales de modo común para que se opongan entre sí, magnéticamente. Si puedo clasificar mi descarga estática como modo común puede ser muy relevante.
@MicroservicesOnDDD Mi punto es que parece querer preguntar si ESD o Lightning es un modo diferencial o común (lo que implica que siempre debe ser uno pero nunca el otro), y lo que digo es que este es el enfoque incorrecto. No siempre es modo común o siempre diferencial; Puede ser cualquiera, dependiendo de cómo entre en el circuito. Ciertamente, podría ser el modo común (o algo vagamente parecido), pero no siempre es el modo común.
Estoy bastante seguro de que ESD no es ni de modo común ni diferencial, sino "mono" o lo que sea que signifique cuando se acumula un desequilibrio de carga (la primera parte de la conducción del circuito) y luego se descarga repentinamente (la segunda parte de la conducción del circuito ). El retraso entre ellos significa que no hay una ruta de retorno que esté en fase o fuera de fase, sino una fase inexistente porque no hay una ruta de retorno.
@MicroservicesOnDDD Sí, ESD y los rayos caen más dentro del ámbito del movimiento de carga generalizado fuera de la caja del análisis de circuitos. No conozco otro término que no sea simplemente igualación o redistribución de carga.
en fase necesita tratamiento de modo común, antifase requiere tratamiento de modo diferencial, ¿qué requiere mono (sin fase, porque no hay nada con lo que comparar la corriente) en términos de tratamiento?
@MicroservicesOnDDD Dejaría de intentar clasificarlo en términos tan restrictivos de análisis de circuitos como los que está tratando de hacer. ESD y los rayos no están bien definidos y no siguen las rutas del circuito (se acoplarán a través de cualquier capacitancia y simplemente se derramarán por todas partes si los deja entrar demasiado en el circuito donde las cosas están muy cerca).
Lo que generalmente hace es proporcionar al plano de tierra del circuito la mayor capacidad de espacio libre posible a través de un chasis para que el voltaje cambie lo menos posible para una cantidad determinada de cambio de carga, luego conecte cada línea en su circuito (incluido el terminales GND) a ese chasis. Además, si es posible, coloque resistencias en serie o ferritas con capacitores en su plano de tierra (no en su chasis) para disminuir la carga residual límite que pasa por los diodos TVS y el aumento de voltaje resultante llega a sus pines.
Y, por supuesto, es muy importante minimizar la inductancia a lo largo de la ruta deseada del flujo de ESD y la capacitancia parásita hacia las áreas protegidas.
La aplicación es cómo proteger una puerta N-MOSFET que se utiliza como interruptor para una linterna.
Por lo general, no endurece ESD algo que no es accesible para el usuario. ESD endurecería el primer pin al que podría ir un interruptor de palanca, pero no más porque no es práctico. ¿Su puerta MOSFET está expuesta al usuario? Los métodos que mencioné funcionarán para la puerta MOSFET, pero siempre hay sacrificios en el rendimiento y la velocidad. Pero una puerta MOSFET accionada manualmente es tan rápida en relación con la percepción humana que probablemente no importe si simplemente la apila.
Digamos que la puerta está conectada a un capacitor MLCC de 0.1uF o 1uF entre la puerta y el negativo de la batería (cero voltios). Y los terminales tanto de tierra como de +6 voltios son accesibles para que el usuario pueda encender o apagar la luz, o lograr un nivel de atenuación particular. Hay una resistencia de 1Meg o 10Meg entre lo que toca el usuario y la conexión del condensador de puerta para que la respuesta sea lo suficientemente lenta como para controlar la atenuación. El ESD superará fácilmente la resistencia, ¿no es así? ¿Cómo protegemos el "interruptor"? Ciertamente no es un problema de filtrado de modo común.
@MicroservicesOnDDD Haga una nueva pregunta y agréguele el esquema. " La ESD superará fácilmente a la resistencia " Las resistencias se utilizan junto con una capacitancia, ya sea discreta o no. El modelo del cuerpo humano asume que una persona es como un límite de 30pF. Si lleva una carga de 15 kV, calcule en qué se convierte ese voltaje cuando se iguala con un límite de 100 nF en su circuito. Es posible que encuentre que el aumento de voltaje no es tan dañino como cree. Pero la alta corriente de ecualización seguirá siendo dañina y la resistencia está ahí para limitar eso.
Plus TVS para sujetar el voltaje. RC reacciona más rápido que un diodo ya que un diodo tiene que encenderse pero RC siempre está encendido. Sin embargo, RC no sujetará estrictamente el voltaje a un valor conocido. Solo evitará que el valor aumente tanto como lo haría de otra manera. RC también interfiere con el funcionamiento regular más que un TVS. Dependiendo de la situación, puede salirse con la suya con solo un diodo TVS, solo el RC, o puede necesitar ambos, o varias otras combinaciones y esquemas.
Gracias, lo haré.
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