STM32f407 - zabezpieczenie przed ESD i zakłóceniami

Question

Witam.Projektuje sterownik akwariowy (morskie) bazujący na procesorze STM32F407. Sterownik ma być wyposażony w port Ethernet, moduł GSM, ma zadanie ...

Tomq · Answer

Ciekawy temat, mam nadzieję, że choć kilka osób podzieli się swoimi doświadczeniami.
Od siebie dodam, że warto wziąć pod uwagę jeszcze koraliki ferrytowe (na oscyloskopie widać, że coś tam jednak zmniejszają poziom zakłóceń) oraz bezpieczniki polimerowe PTC (działają wolno, więc raczej by zapobiegać lawinowym zniszczeniom po awarii albo po błędnym podłączeniu układu).

Quote:
Podczas zabawy z zestawem STM32F4 Discovery zauważyłem że CPU resetuje się gdy płytka znajduje się w pobliżu zapalającej się lampy HQI (konstrukcja fabryczna).

Nie wiem czy to dobry trop, ale ktoś na form robił bodajże sterownik do c.o. z wyświetlaczem kompatybilnym z hd44780. Z wyświetlaczem były problemy, do czasu gdy został dołożony dodatkowy kondensator do odprzęgania zasilania (niestety nie podrzucę linka do tematu).

Quote:
Czy jest sens za stabilizatorem dawać transil 3v6V aby dodatkowo zabezpieczyć CPU ?

Jak najbardziej. Stabilizator daje 3,6 pod dwoma warunkami: jest sprawny i zdąży zareagować na zmiany napięcia wejściowego.

See also:
19.10.2017 Unit Testy dla Embeded - jak do tego podejść w najprostszy sposób?

Freddie Chopin · Answer

Przecież transil nie zabezpieczy przed uszkodzeniem stabilizatora - ten element służy do eliminowania zakłóceń o małej mocy (impulsowych) - stałe napięcie większe od napięcia przebicia transila po prostu spowoduje spalenie go i tym samym jego rola zabezpieczająca się skończy. No chyba że ten transil będzie w D-PAK to może trochę dłużej wytrzyma w takim stanie (;4\/3!!

Tomq · Answer

Właśnie, że zabezpieczy (;. Akurat transile mam dobrze przećwiczone, zarówno w torze zasilania jak i sygnałowym (koszmarny wpływ pojemności transili od niektórych producentów).W pewnym układzie przez pomyłkę wlutowałem przed stabilizatorem P6SMB6.8CA (miało być P6SMB33CA) i przy podłączeniu go pod zasilacz laboratoryjny po prostu było trwałe zwarcie - transil wytrzymał i nie przepuścił "za siebie" więcej niż swoje nominalne napięcie. I nie był to D-PAK tylko SMB (DO214AA).

Freddie Chopin · Answer

Panie, przecież SMB to dalej wielka obudowa <: Mała obudowa to jest najwyżej 0805 (;4\/3!!

Tomq · Answer

Zależy z czym porównać - przy TO267 jest malutka (;Jeszcze co do pojemności to między transilem o tym samym nominalnym napięciu od różnych producentów różnica może być kilkukrotna (nie pamiętam już teraz dokładnie, ale trafiałem na takie które miały ok 1 nF i takie które miały 4nF). Niektóre też mają spory upływ prądu i miernik ustawiony na pomiar rezystancji pokaże 1-5MΩ. W przypadku lepszych nie pokaże nic nawet przy zakresie 200MΩ na mierniku. Wstawienie gorszego transila psuje już transmisje przy prędkościach 230kb/s gdzie dobre transile dają radę przy 921600kb/s w tych samych warunkach.Pojemność też odbija się wyraźnie na przebiegach zmiennych - na oscyloskopie widać charakterystyczne powtórzenie nieodfiltrowanej składowej zmiennej przesunięte w czasie, gdzie w tym samym układzie zabezpieczonym zenerką takiego efektu nie ma. A jeśli już jesteśmy przy filtracji to warto na własne oczy zobaczyć różnice między zwykłym elektrolitem, a Low ESR. Warto też czytać datasheety, bo o ile popularny 7805 działa w najprostszej aplikacji, to niektóre stabilizatory low-drop wymagają pojemności wyjściowej z konkretnego przedziału, żeby nie wpaść w oscylacji. Ale to już offtopic i pewnie autor o tym wie

Freddie Chopin · Answer

No chyba że użyjesz dedykowanych transili dla wysokich prędkości - są np. takie specjalne do USB 2.0 - tam jest definitywnie więcej niż 1Mbps (;http://www.littelfuse.com/products/pulseguard-esd-suppressors/surface-mount/pgb10603/pgb1010603.aspxWg dokumentacji pojemność wynosi około 0.06 _PIKO_farada.4\/3!!

Witold_37 · Answer

Witam.

Jeśli chodzi o problemy z płytką Discovery to po zamontowaniu rezystora podciągającego linię NRST (49k) wydaje się działać poprawnie. Rezystor ten nie jest montowany mimo że na PCB znajduje się miejsce.

Jeśli chodzi o zasilanie to myślałem o czym takim jak poniżej:

* pierwszy bezpiecznik 0,5A/24V oraz transil 24v zabezpieczają przetwornicę
* drugi bezpiecznik 100mA/6V oraz transil 5V zabezpieczają układ na wypadek uszkodzenia przetwornicy
* transil V3.5MLA zabezpiecza CPU przed ESD/przepięciami.

STM zastosowało SM2T3V3A:
http://www.stm32circle.com/resources/known.php#reg_fail

Sprawdziłem transile i 5V zaczyna działać dla napięcia 6.8V zaś 3.5 V dla napięcia 4V.

Jeśli chodzi o USB to używałem dotychczas warystorów USB0001 (AVX) ich pojemność to 8pf i nie zaobserwowałem żadnych problemów.

Przeglądam w tej chwili materiały dotyczące zabezpieczeń portów i widzę generalnie 2 podejścia - realizacja na elementach dyskretnych lub użycie dedykowanych komponentów np.:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PRTR5V0U1T.pdf

I tutaj nie wiem które podejście wybrać.

Tomq · Answer

Ja tu już niestety nic nie podpowiem, bo nie testowałem scalonych układów zabezpieczeń. Szkoda, że doświadczeni koledzy nie chcą nic dodać.P6SMB6.8CA od ST MICROELECTRONICS na multimetrze Axio-met AX-588 pokazuje 1.58nF (oczywiście wykluczam wpływ pojemności przewodów, bo podczas pomiaru kondensatorów nie przekłamuje).

Freddie Chopin · Answer

No i słusznie, bo wg datasheeta ten element ma taką właśnie pojemność...4\/3!!