Здраейте, заел съм се с следната задача за себе си го правя:
създавам си моя разработка на USB програматор за микроконтролери на фирма

ATMEL.
Заел съм се да си направя 3 отделни варианта на програматори,както

следва:
1.)AVR910 с USB-COM (този ми трябва с едничката цел,че работи с доста

софтуерни програматори и най-вече с AVR OSP II , която програма има една

много полезна функция AUTO DETECT.Тази функция помага, когато чипа е

неизвестен ,но има ISP конектор за свързване.)
2.)AVR MK II ----този ще го ползвам основно за работа с контролерите
3.)STK500--------този мисля да го имам в случай , че програмирам грешно

някой контролер ,за да мога с него да го репрепрограмирам в паралелен

режим и да го възстановя.)
За тези програматори ползвам схеми и фирмуер от интернет ,които съм

събрал през годините.
Замислил съм някои подобрения като например: в изходните вериги ще сложа

транслатор на ниво 74LVC1T45 , за да имам възможност да програмирам

чипове при различно напрежение.
Захранването от USB порта на компютъра щесе преобразува един път с boost

конвертор към 5,5 до 6 волта и по-важното в случая е ,че диода на този

конвертор ще блокира протичането на обратен ток от програмираният борд

към компютъра,в случай на излагане на по-високо напрежение от страна на

програмирания борд.
Имам втори конвертор на напрежение ,но този път линеен регулируем от друг
микроконтролер на платката на програматора ,който контролер ще се грижи

за аналоговите процеси на програматора.Избора на захранване на TARGET съм

го замислил по следният начин: контролера на аналоговите процеси ще чете
състоянието на един BCD switch (малко ключе с врътка за права отвертка

,имащо 10 позиции на въртене и 4 пина ) и в зависимост,от това каква е

позицията ще преобразува кода в напрежение от DAC и PWM ,което ще

контролира регулируемия линеен стабилизатор ,задаващ VTARGET.
Дотук дадох доста конкретика, за да добиете горе-долу представа з какво

иде реч.
Стигнах до същината на проблема,а именно как да защитя изходният порт на

буферите,които се явяват и транслатор на ниво от следните възможни

сценарии за дефект:
1.)изходите на програматора са си изходи ,а входа си е вход ,дотук добре

,обаче при свързване към някаква платка с микроконтролер за

програмиране,който има в него предишна програма и трябва да се презапише

например и неговите пинове за комуникация се ползват в някаква схема и са

конфигурирани като изходи ,ще се получи конфликт между него и

програматора.Например единия подава 1 ,а другия 0 става късо.Аз трябва да

огранича тока при такава ситуация.Това го реших с резистор последователно

на изхода на програматора от 150 ома,но тук има една подробност, че този

резистор трябва да е възможно по-малък,защото ще ограничи скоростта на

програмиране.Той резистора заедно с капацитетите на пиновете прави RC

честотно-завидима верига.
2.)най-съществения проблем пред мен е създаването на ефективна защита от

пренапрежение поне до 24 волта ,приложено към порта на програматора от

външен източник (например дефект или пробив в устройството ,което се

програмира ,има такива ситуации).За тази работа има няколко решения и аз

немога да преценя кое е най-подходящо за мен,затова моля за помощ.
Един от вариантите е да ползвам въстановяем предпазител (ressetable fuse

ptc на polyswitch) и трансил и след него резистор 150 ома към пина на

ниво транслатора,но тук има недостатъци трансила трябва да е мощен ,за да

удържи до изключването на предпазителя за около 10ms-1000ms според тока

през него.Мощните трансили имат голям паразитен капацитет,който ми пречи

на скоростта на шината и тук има решение с последователно свързване на

диод с малък капацитет към трансила за редуктиране на общият капацитет,но

този обикновеният диод незнам дали ще издържи повече от трансила до

изключването.
Ценер диодите е немислимо,поради големия капацитет.
Друг вариант е резистор от 150 ома към пина транслатора и диоди от маса

към пина и от пина към захранването , което е може би най-приемливият

вариант.Ако се ползват диоди за около 300mA 1N4148 smd и резистор 150 ома

при 24волта отвън ,напрежението върху пина ще бъде около 5,5 волта и през

резистора ще протече ток около 123mA и напрежението върху него ще е 18,5

волта ,което като мощност на резистора прави 2,27вата , а аз ползвам

SMD1206 0,5W ,той трябва да се претовари и да изгори или да си вдигне

стойността,което все е добре .В крайна сметка ще защити изходният порт .
Някой ако се сети за по-добър вариант или изкажете мнение по тези

варианти ,които аз съм описал кой е по-добър и надежден,като главната цел

е защита на изходният буфер от изгаряне а не трансилите или резисторите

,те нека изгарят без проблеми ,те са евтини и лесно намираеми за

подръжката.Очаквам вашите мнения.Благодаря.

От "спортна злоба" ли искаш да откриваш топлата вода? Това https://www.microchip.com/DevelopmentTo ... TATMEL-ICE сигурно ще ти излезе по-евтино.

п.п.
За защита може да ползваш PESD5V0L4UG или подобно.

Правилно си се ориентирал. Но има още една подробност. Паралелно към резистора се слага и малък кондензатор, който ти осигурява нисък изходен импеданс за високи честоти.
Демек срещу високи честоти няма да имаш защита, но при ниски и особено постоянно напрежение може да сметнеш резистора така че да поема без проблем 24V примерно. Транзилите или ценерите естествено са ти откъм вътрешната страна на резистора, тъй че той да поема пада от 24 до колкото се задействат тия животни.

Правилно си се ориентирал. Но има още една подробност. Паралелно към резистора се слага и малък кондензатор, който ти осигурява нисък изходен импеданс за високи честоти.
Демек срещу високи честоти няма да имаш защита, но при ниски и особено постоянно напрежение може да сметнеш резистора така че да поема без проблем 24V примерно. Транзилите или ценерите естествено са ти откъм вътрешната страна на резистора, тъй че той да поема пада от 24 до колкото се задействат тия животни.[/quote]




Значи ако правилно съм разбрал схемата е следната изход на буфера ,следва последователно резистор 150 ома ,следва паралелно трансил с нисък капацитет (тактова честота 450kHz) ,следва последователно ressetable fuse 50mA и изходен конектор.Така ли е или бъркам.

Според мен бъркаш два типа защити - едната ти е токоограничаването с RC група, другата защита ти е фюза.
Може да съчетаваш повече от една защита, но всяка една поотделно трябва да е добре направена.
Затова първо поогледай поотделно как бачкат...

Значи първо с фюз като се прави - трябва да имаш нещо да ограничава напрежението до безопасно за буферите ти ниво. Това го прави ценера/транзила. Но докато го прави може да дърпа страшно много ток. За кратко време е допустимо, но бързо загрява и изпуска пушек. Затова е фюза който ти спира тока...

Втория тип защита е RC групата. При нея също имаш ценер/транзил, който пази буферите, а постоянният ток се ограничава от резистора. Затова RC групата трябва да е между ценера и конектора. Значи може да спестиш ценера и в тоя случай резистора пак ограничава тока, обаче целия ток минава през буфера. Което значи че резистора трябва да е с доста по-висока стойност, понеже буферите не носят на толкова ток, колкото транзилите. Освен това не носят и на пиков ток, какъвто ще се получи от кондензатора. А без кондензатор няма как да повишиш съпротивлението, та така че не е добра идея да пестиш от ценери, нито да го слагаш след RC групата.

Сега съчетаването на тия два типа защити е леко проблематично, защото ако имаш токоограничаване с RC група, то бушона от какво ще се задейства?

На практика защита я мислиш по следния начин. Първо решаваш до какво напрежение искаш да издържа. Да кажем ти спомена 24V. От тук нататък тия 24V трябва да ги смъкваш на стъпки. Като на всяка стъпка смяташ мощност. Ако искаш да съчетаеш и двата типа, то може да кажем на първата стъпка да ползваш фюз и ценер на 6-7-8V. Между другото напрежението на задействане винаги е в голям диапазон, така че не е въпрос само на избор на ценер.
Та на първа стъпка значи обираш разликата от 24 до 7-8V без първоначално токоограничване, но с фюз който ще се задейства.
На втора стъпка от 7-8V да кажем слизаш до 3/5V с RC група. Съответно смяташ R и C и решаваш с какво ограничаваш напрежението - дали оставяш буфера да се спасява сам, дали ценери или клампи (диоди) към VCC и GND.
Или казано по друг начин, (т.е. в обратен ред) - първо си защитаваш изхода до 7-8V, после това цялото го защитаваш до 24V и така нататък може до колкото искаш. Идеята е, че всяка степен вдига нивото на защита.

На практика обаче, много рядко... да не казвам, че изобщо не съм виждал сериозни защити с много степени
Но две неща са силно желателни - едното е ценера/транзила. Не толкова за нисковолтови, колкото за защита от статични (киловолти) напрежения. Другото е токоограничаването, демек RC група, защото не искаш да изплющиш някое по-чувствително устройство, само защото конектора е вкаран наобратно или нещо такова... А това обезсмисля фюзовете

Сетих се нещо, може да свърши работа: защитата на изхода наподобява входното стъпало на TTL-ките, т.е. два срещуположни диода с резистор към + в средата. И pull-down резистор, де.

Ето от мен нещо за размисъл:

За мен лично ми е важно да си защитя програматора от излагане на по-високо от неговото напрежение ,тоест 5волта до 24 волта ,които могат да постъпят от външен източник към порта на програматора. Иначе казано свързвам моя програматор към някаква платка с контролер ,който трябва да програмирам.Тази платка и е изключено нейното захранване ,обаче има по нея например някакви повишаващи конвертори на напрежение например до 24 волта ,които се хранят от 5 волта . Платката няма захранване ,но в момента когато постъпи захранване от програматора 5 волта ,тя заработва и почва да се храни от моя програматор и конверторите заработват ,но например по някакви причини има пробив на някой транзистор или схема по нея и на порта за програмиране ISP постъпва напрежение със стойност по-висока от това на програматора и това е потенциален риск за изгаряне на последния.аз няма да разбера веднага ,че има пробив в тази платка и конектора си стои включен и е подложен за по-дълго време на повишено напрежение и трябва някаква защита да издържи. Трансилите понасят големи енергии ,но за доста кратко време.Той ако пробие и остане в това състояние е добре ,но ако се разпадне вътре кристала му спира да пази веригата и изгарят следващите елементи от програматора.Аз ще разбера , че нещо не е наред с програматора като видя ,че не програмира чипа ,ще го пробвам на друг чип и ако пак не работи ,значи имаме проблем и го отварям и търся дефект в програматора ,но дотогава той ще бъде изложен на повишено напрежение .

Ясно е, че програматорът ти е ценен
Но той ще е още по-ценен ако с него не увреждаш платките, които програмираш. За целта не е добра идея да позволяваш голям ток да тече в която и да е посока. Без значение коя страна е захранена, как е завъртян конектора и т.н.

В момента има много защити, състоящи се от клампи+ ценер. Примерно USBLC6 и много други. Това си върши прекрасна работа, просто слагаш между него и конектора примерно 330 ома в паралел с около 100-на pF. Стойностите ги казвам на изуст, може да си сметнеш какви импеданси искаш.
Ако пък искаш да резистора да оцелява при 24V трябва да съобразиш мощността, т.е. евентуално да сглобиш от повечко резистори последователно...

Ако пък искаш още по-висока безопасност виж примерно DPO2036 или подобни нему. Той издържа до 24V и просто прекъсва линиите в случай на пре-напрежение...

то си има чипове за пин протекшън....
има го за входове и изходи...
https://www.analog.com/en/analog-dialog ... nputs.html
продават ги в маузер:
https://www.mouser.ie/new/analog-device ... st-switch/

Тази тема да не е от преди 20-30г?

Незнам Тишо,
хората пишат.... рекох и аз

Пише че е от днес. Обаче първия пост ме отказа някъде на 5-6 тия ред така както е написан. Да не говорим че фирма Атмел може да се каже че няма.

Съгласен съм Microchip мисля че придоби ATMEL.Сега са под една шапка.Но темата е друга защита на портовете от пренапрежение ,приложено отвън и при скоростни линии.

ВСЕ ОЩЕ ТЪРСЯ РЕШЕНИЕ