Aide compréhension protection ESD avec diode TVS

[Crashaan]

Bonjour à tous,

Je met de coté mon projet d'alimentation flyback car je me heurte à autre problème par rapport au design d'une entrée d'un circuit électronique qui sera utilisé sur un véhicule.

Cette entrée est une simple entrée d'un montage d'alimentation d'un suiveur zener avec transistor de ballast.
Je doit protéger ce montage des load-Dump (CAD 58V pendant 600ms pour faire simple) et des ESD (max +15KV/-15KV).

J'ai surdimensionné mes composants pour qu'ils puissent supporter le load-Dump. Mais maintenant je pédale sur le problème ESD, domaine que je ne maitrise pas du tout.

Je souhaite placer une diode TVS pour écrêter les ESDs, elle aura sa tension de travail équivalente à la valeur du load-dump afin de garder une TVS avec un petit boitier (style SMA).
Voici les questions que je me pose actuellement :

Sachant que D01 et D02 sont des diodes minimelf 200mA 100V de protection contre les inversions de polarité de câblage, Laquelle de ces deux configs est la meilleures ?



De mon point de vue:
- la config A est la moins chère car elle utilise une TVS unidirectionnel mais si un ESD négatif arrive sur l'entrée, D01 va claquer car la tension inverse à ces bornes sera trés nettement supérieur à 100V.
Dans cette config, si je surdimensionne D01 en choisissant une diode 1A 1000V, le problème reste le même n'est-ce pas ?
- La config B est plus chère mais fonctionnera mieux, car si un ESD arrive, la diode DT02 peut clamper dans les deux sens et alors la tension en entrée du montage ne dépassera jamais le +VCL/-VCL de la diode. Je peut alors conserver la diode D01 en tant que minimelf 200mA 100V.

Autre question, quand une diode TVS clampe, la tension à ces bornes est limitée, donc le reste de la tension (par rapport à une loi des mailles) se trouve aux bornes de tout les cables. Est-ce vraiment le cas ? Car si c'est le cas, pour le routage il faudra que je pense à avoir des pistes plus large ...

Merci d'avance pour vos réponse =)
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[LTHOMAS]

Bonjour,
La config B est une structure que j'utilise souvent. En parallèle de la transil bidirectionnelle, tu peux aussi ajouter une petite capa de 10nF pour améliorer encore la protection contre les ESD.
Pour la config A, oui en effet la diode d'inversion de polarité pourrait être endommagée.
Oui tu peux mettre des pistes plus larges jusqu'à la transil, et au routage fais bien passer le courant par le PAD de la transil, ne fais pas de dérivations pour placer la transil plus loin, il faut la mettre directement à l'arrivée des fils d'alim.

[Unwanted Ads]

Oui je fait le B quasiment systématiquement.
Ma procédure est de placer la diode TVS le plus prêt possible physiquement des connecteurs externes. Si ces diodes sont trop eloignees le circuit peut echouer en test EMC

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Dans mes design j'ai toujours utilisé le schéma B. Comme dit par Unwanted Ads, la TVS est là pour absorber une ESD il faut donc la placer au plus près de l'endroit où il peut y avoir cette décharge. Dans un labo CEM c'est simple la norme demande d'envoyer une ESD sur toutes les pièces métalliques nues apparentes (quand un gnd est apparent il faut des TVS bidirectionnelle)

Dans le schéma A la diode anti inversion ne survivrait probablement pas à un décharge ESD (de mémoire la norme générique EN61000 dit 4kV en décharge direct sur une pièce mais à voir avec la norme sectorielle qui s'applique à l'appareil, ça peut être plus sévère)

[A voir en vidéo sur Futura]