Layout dei diodi TVS

Ho due connettori DB37 sulla mia scheda che alla fine si collegano a un CPLD. Tutti questi collegamenti / segnali sono ingressi al dispositivo.

Per proteggere dall'ESD sto usando i diodi TVS ESD9C3.3ST5G . Ho il consiglio in questo modo:

DB37 -> Diodi -> Resistenza pullup -> CPLD.

I pullup 1K hanno uno scopo diverso e non sono correlati alla protezione ESD. Il mio PCB è a 4 strati con il seguente stackup:

1. segnali
2. Terra
3. 3.3V
4. segnali

I diodi si collegano a terra usando un via. La traccia sulla via è spessa - più spessa della traccia sulla CPLD. Il piano di massa è completamente ininterrotto, ad eccezione delle pastiglie e dei viali a foro passante. Presumo che questo protegga almeno da qualche lieve ESD. Ma cosa devo fare di più? Questo non è un dispositivo commerciale e verrà utilizzato internamente, tuttavia ho bisogno che sia affidabile.

1. Una delle cose che ho pensato è stata quella di aggiungere una resistenza in serie (circa 22 Ohm) tra il diodo e il CPLD. Tuttavia, poiché tutti i pin del CPLD sono ingressi, quindi sono già ad alta impedenza. L'ESD dovrebbe andare verso terra tramite il diodo TVS. La mia ipotesi è corretta?
2. Ho anche letto che l'aggiunta di un condensatore in parallelo con il diodo può aiutare. I miei segnali non sono ad alta velocità, quindi questo non dovrebbe distorcerli molto. Tuttavia, tieni presente che dovrò 74 di questi tappi poiché ho 74 segnali. Quindi prima di andare ad aggiungerli volevo sapere se ne valeva la pena.

Ecco un primo piano del layout:

Infine, un'ultima domanda: quanto sopra ha descritto il lato di input della mia scheda. L'output è simile nel senso che ho altri due connettori DB37 e un CPLD. In questo caso, i pin del CPLD sono output.

Il layout è così: CPLD -> MOSFET -> DB37

In questo caso, non ho diodi. Tuttavia, come ho letto di recente, i MOSFET sono molto più sensibili all'ESD rispetto ad altri dispositivi, dovrei aggiungere anche i diodi qui? Lo scarico del MOSFET è collegato al DB37. Questo DB37 viene quindi collegato al DB37 lato input descritto in precedenza.

Se un MOSFET è attivo, la resistenza da drain a source sarebbe piuttosto bassa. E come tale, questo potrebbe rivelarsi un percorso interessante per il luccio ESD, piuttosto che i diodi TVS dall'altra parte. Ho ragione a dire che dovrei aggiungere anche i diodi TVS qui? Se è così, oh ragazzo, altri 72 diodi!

I televisori sugli ingressi hanno un senso e il layout sembra ragionevole. La domanda è: fino a che punto vuoi arrivare per ottenere quale livello di protezione? È un gioco di probabilità. Solo i TVS dovrebbero occuparsi della maggior parte degli eventi ESD.

Se vuoi andare un po 'più lontano, metti un resistore in serie con ogni ingresso prima del TVS, non tra il TVS e il CPLD. Questo dà al TVS un'impedenza minima garantita contro cui lavorare. Andando ancora più in là, aggiungi un po 'di capacità al TVS. Ciò rallenterà i bordi di punte molto veloci in modo che il TVS possa catturarli in modo efficace. Continua all'infinito, con ogni livello di maggiore complessità che diminuisce la probabilità che si verifichi un evento dannoso ulteriormente.

Solo tu sai in quale ambiente si troveranno queste schede, il costo dello spazio extra sulla scheda e il costo del fallimento.