I
Ingolf Pohl
Guest
Moin,
vielleicht hat ja noch jemand 'ne einfache Idee für folgendes Problem:
ich muß die Ein/Ausgänge eines PCF8574 gegen ESD und dauerhafte Überspannung
bis 20V schützen. Das Problem ist dabei, dass die Dinger noch als Output
mit 'ner gewissen Sink-Fähigkeit funktionieren sollen.
Der PCF8574 verfügt wie die 8051 über Quasi-Bidirektio-IOs, dass bedeutet,
wenn er als Eingang benutzt wird, dann schreibt man eine 1 in den Port und
eine 300uA-Stromquelle hält den Pin auf H. Um eine 0 an den Eingang zu
legen, muß die Signalquelle nierohmig genug sein, um die 300uA aufzunehmen
und dabei den Pin unter 0,3*Vcc zu ziehen. Die Schutzdioden des ICs können
max. 400uA aufnehmen. Angenommen sei eine Versorgung von Vcc = 3.3Volt,
dann muß man für Low am Eingang eine Spannung von kleiner als 0.99Volt
erreichen (0.3*3.3). Bei einer Stromquelle von 300uA darf die Quellimpedanz
zum Treiben des Eingangs dann nicht über 3k (0.99V/300uA) liegen.
Baut man nun als Schutz einen Seriewiderstand von 3k ein, dann kann der
Eingang dauerhaft maximal 1.2Volt (400uA*3k) größer als Vcc sein, also
4.5Volt. Das ist mir zu wenig. Ausserdem ist die Sink-Fähigkeit dadurch zu
gering. Ich möchte wenigstens die IOs für eine einfache externe
Tastenmatrix verweden können, d.h. die Serienwiderstände können max. 1.5k
groß sein.
Die Konfiguration ist hier mal skizziert:
VCC
+
| VCC
|---o +
| | |
300uA.-. |max.400uA |
=I= - -
'-' ^ BAR43 ^
/| | | | ___
--< |----o---o----------------o-|___|- I/O
\| | | | 1k
||-+ - -
||<- ^ BAR43 ^
------||-+ |max.400uA |
| | |
|---o ===
| GND
===
GND
Quasi-IO des PCF8574 möglicher ext. Schutz
oder Controller
Wer hat den mal eine platzsparende, erprobte und einfache Schutzschaltung
für 8 solcher IOs zur Hand. Z-Diodenarrays, Diodenarrays, VDR-Arrays usw...
sind ja in kleinen Stückzahlen kaum zu bekommen. Zur Zeit ist die oben
gezeigte Schaltung (1k und Schottkydioden als Schutz) mein Favorit, aber
ich traue dem nicht den ESD Schutz zu, noch 'nen C dranhängen?
Soweit erstmal Grüße aus Kiel,
Ing.olf
vielleicht hat ja noch jemand 'ne einfache Idee für folgendes Problem:
ich muß die Ein/Ausgänge eines PCF8574 gegen ESD und dauerhafte Überspannung
bis 20V schützen. Das Problem ist dabei, dass die Dinger noch als Output
mit 'ner gewissen Sink-Fähigkeit funktionieren sollen.
Der PCF8574 verfügt wie die 8051 über Quasi-Bidirektio-IOs, dass bedeutet,
wenn er als Eingang benutzt wird, dann schreibt man eine 1 in den Port und
eine 300uA-Stromquelle hält den Pin auf H. Um eine 0 an den Eingang zu
legen, muß die Signalquelle nierohmig genug sein, um die 300uA aufzunehmen
und dabei den Pin unter 0,3*Vcc zu ziehen. Die Schutzdioden des ICs können
max. 400uA aufnehmen. Angenommen sei eine Versorgung von Vcc = 3.3Volt,
dann muß man für Low am Eingang eine Spannung von kleiner als 0.99Volt
erreichen (0.3*3.3). Bei einer Stromquelle von 300uA darf die Quellimpedanz
zum Treiben des Eingangs dann nicht über 3k (0.99V/300uA) liegen.
Baut man nun als Schutz einen Seriewiderstand von 3k ein, dann kann der
Eingang dauerhaft maximal 1.2Volt (400uA*3k) größer als Vcc sein, also
4.5Volt. Das ist mir zu wenig. Ausserdem ist die Sink-Fähigkeit dadurch zu
gering. Ich möchte wenigstens die IOs für eine einfache externe
Tastenmatrix verweden können, d.h. die Serienwiderstände können max. 1.5k
groß sein.
Die Konfiguration ist hier mal skizziert:
VCC
+
| VCC
|---o +
| | |
300uA.-. |max.400uA |
=I= - -
'-' ^ BAR43 ^
/| | | | ___
--< |----o---o----------------o-|___|- I/O
\| | | | 1k
||-+ - -
||<- ^ BAR43 ^
------||-+ |max.400uA |
| | |
|---o ===
| GND
===
GND
Quasi-IO des PCF8574 möglicher ext. Schutz
oder Controller
Wer hat den mal eine platzsparende, erprobte und einfache Schutzschaltung
für 8 solcher IOs zur Hand. Z-Diodenarrays, Diodenarrays, VDR-Arrays usw...
sind ja in kleinen Stückzahlen kaum zu bekommen. Zur Zeit ist die oben
gezeigte Schaltung (1k und Schottkydioden als Schutz) mein Favorit, aber
ich traue dem nicht den ESD Schutz zu, noch 'nen C dranhängen?
Soweit erstmal Grüße aus Kiel,
Ing.olf