Autor Tema: Defensa contra la estática  (Leído 1337 veces)

Jordi

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Defensa contra la estática
« en: Enero 04, 2020, 15:20:07 »
Hola,

Como tuve la feliz idea de solar mi casa con tarima, ahora muchos sabéis que ahora mi casa entera es una pila generadora de electricidad estática.
El otro día pensé que como ya voy teniendo idea de electrónica, voy a diseñar algún tipo de aparato para que los puertos del joystick se protejan de la estática.
Por eso ahí van unas preguntas para los entendidos en electrónica:
- qué puedo utilizar para proteger frente a la estática? diodos zener, optocopladores, diodos clamping que les llaman contra la esd...
- estoy haciendo pruebas con el optocoplador moc3021 y con fototransistores. Estos dejan pasar la electricidad pero se supone que sin comunicar físicamente con el circuito que aíslan. ¿pero protegen de la estática, o solo de un voltage mayor normal? La estática lanza chispazos visibles
- un condensador puede salvar de un pico de electricidad estática?
-también he leido sobre unos llamados "transient voltage supressors" que parece que pueden evitar la estática. Abrí una bombilla y encontré unos en su interior. Son una especie de varistor azul. ¿Pueden ser útiles?
- Por último,una manera radical sería simplemente poner un enchufe a cada puerto con interruptores. Así si no está físicamente enchufado, muy difícilmente le va a dar estática. Pero poner 9 interruptores para cada puerto es un poco bestia. Alguna idea? (o usar transistores para que por medio de un interruptor se permita el paso a los 9)
« última modificación: Enero 04, 2020, 15:35:15 por Jordi »

josepzin

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #1 en: Enero 04, 2020, 17:54:32 »
Como tuve la feliz idea de solar mi casa con tarima, ahora muchos sabéis que ahora mi casa entera es una pila generadora de electricidad estática.

¿Cómo es eso?? no lo termino de entender...

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #2 en: Enero 04, 2020, 18:06:36 »
¿Cómo es eso?? no lo termino de entender...

Sí, resulta que si pones suelo de este que es medio vinilo medio tarima, al aislarte de tierra, hace que al andar te cargues de electrostática. Cuando tocas al gato, algo metálico conectado a tierra, o la clavija de algún aparato, descargas la electricidad como Electro.

josepzin

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #3 en: Enero 05, 2020, 01:39:35 »
Ostia... que panorama... es horrible estar todo el día dando calambrazos.

mjj

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #4 en: Enero 06, 2020, 21:29:29 »
Jordi, para los puertos de joystick, que son los más fáciles de tocar accidentalmente con las manos, tienes esto:

https://www.lemon64.com/forum/viewtopic.php?t=73032&sid=ecff4e8c4cefcca21a87fdc38de59bcc

Probablemente esté hecho con diodos TVS, concretamente ESDA5V3SC6 (vienen 4 TVS en cada chip).

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #5 en: Enero 07, 2020, 10:51:21 »
Jordi, para los puertos de joystick, que son los más fáciles de tocar accidentalmente con las manos, tienes esto:

https://www.lemon64.com/forum/viewtopic.php?t=73032&sid=ecff4e8c4cefcca21a87fdc38de59bcc

Probablemente esté hecho con diodos TVS, concretamente ESDA5V3SC6 (vienen 4 TVS en cada chip).

Sí, son esos que dices. Está bien pero implica soldarle a la placa misma, y aún tengo reparos en  hacerlo, de modo que busco algo externo.
Para el que le interesen, son diodos que hacen que la estática se vaya a tierra en cuanto la detectan, por eso hay que soldarlos lo más cerca posible de los conectores (a ellos) y a una toma de tierra lo más grande posible (la de la placa).

En esta tienda tienen stock y puedes comprarlos, y son muy baratos:

https://console5.com/store/anti-static-d9-joystick-port-esd-set-pair-of-2-static-protection-add-on-pcb.html

He comprado este aparato:
https://www.ebay.es/itm/Faszination-C64-Joyport-Umschalter-Switcher-f%C3%BCr-Commodore-64-BAUSATZ-1802/163847114491?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

El fallo que tiene es que usa unos chips sensibles a la estática como interruptores de los pines del joystick.
Además tiene un interruptor que siempre le da corriente a uno.

Como viene desmontado (hay una version montada), lo voy a modificar. Le pondré un interruptor on off previo al interruptor que selecciona el joystick. Y ese interruptor le pongo un led para ver que está encendido visualmente. De ese modo si lo desconecto, no habrá conexión física entre el exterior y el interior del ordenador, y no puede haber un chispazo. A lo mejor intercalo alguna otra defensa, como un varistor o algo parecido. En las bombillas que desmonté había unos azules que por lo visto son muy buenos.
¿Qué te parece?

El led amarillo de 5mm se puede alimentar del puerto supongo, porque otros modelos lo llevan. Como consume sólo 2 mA y el puerto puede dar hasta 100, no creo que sea un problema, ¿verdad?

mjj

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #6 en: Enero 07, 2020, 20:17:02 »
Tanto los TVS como los varistores te servirán. Los varistores sacados de carroña electrónica funcionarán si están bien pero ten en cuenta que se degradan con el uso y quizá su voltaje nominal de disparo sea mucho mayor que el necesario (posiblemente sean para 230V y con uno de 10V bastaría). Otros factores a tener en cuenta si revisas hojas de datos son la velocidad de disparo (en esto creo que son mejores los TVS pero no estoy seguro), la cantidad de energía que pueden absorber (en esto ganan los varistores) y la resistencia que presenten mientras entran en modo protección (cuanto más baja mejor).

El LED cualquiera vale. Su consumo será ridículo comparado con el resto del ordenador.

Ah, edito: esos chips que dices quizá YA tengan protección anti-estática. Mira sus hojas de datos. Raro es que un chip moderno no las lleve.
« última modificación: Enero 07, 2020, 20:20:36 por mjj »

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #7 en: Enero 07, 2020, 20:37:22 »
Tanto los TVS como los varistores te servirán. Los varistores sacados de carroña electrónica funcionarán si están bien pero ten en cuenta que se degradan con el uso y quizá su voltaje nominal de disparo sea mucho mayor que el necesario (posiblemente sean para 230V y con uno de 10V bastaría). Otros factores a tener en cuenta si revisas hojas de datos son la velocidad de disparo (en esto creo que son mejores los TVS pero no estoy seguro), la cantidad de energía que pueden absorber (en esto ganan los varistores) y la resistencia que presenten mientras entran en modo protección (cuanto más baja mejor).

El LED cualquiera vale. Su consumo será ridículo comparado con el resto del ordenador.

Ah, edito: esos chips que dices quizá YA tengan protección anti-estática. Mira sus hojas de datos. Raro es que un chip moderno no las lleve.

Muchas gracias. Voy a ver todas esas hojas técnicas a ver qué dice.

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #8 en: Enero 08, 2020, 11:11:29 »
Tanto los TVS como los varistores te servirán. Los varistores sacados de carroña electrónica funcionarán si están bien pero ten en cuenta que se degradan con el uso y quizá su voltaje nominal de disparo sea mucho mayor que el necesario (posiblemente sean para 230V y con uno de 10V bastaría). Otros factores a tener en cuenta si revisas hojas de datos son la velocidad de disparo (en esto creo que son mejores los TVS pero no estoy seguro), la cantidad de energía que pueden absorber (en esto ganan los varistores) y la resistencia que presenten mientras entran en modo protección (cuanto más baja mejor).

Ah, edito: esos chips que dices quizá YA tengan protección anti-estática. Mira sus hojas de datos. Raro es que un chip moderno no las lleve.

Una pregunta:
- El voltaje nominal de disparo del MOV si es 230V, ¿significa que no va a hacer nada si sólo recibe 5V, o simplemente va sobrado?

He leído que el TVS es más rápido y se degrada menos. EL varistor o mov puede llegar a palmarla, pero protege al circuito si la palma. Se estropea más si recibe muchas descargas, llegándose a quemar.
El TVS no se quema, pero puede absorver menos energía y pasar alguna descarga alguna vez.

Los chips que lleva este aparato son cuatro 4066BE, que según su hoja tienen una protección ESD por el modelo del cuerpo humano de 500 Voltios. Aunque parezca increíble, podemos soltar descargas de hasta 3000 voltios cuando vemos esos rayos, y hasta 8000 voltios en ciertas situaciones (qué burrada). Así que los 500V de protección son sólo para la estática de nivel normal que circula por un ser humano sin soltar chispazos.

Por eso son necesarias las protecciones según parece.

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #9 en: Enero 08, 2020, 11:11:58 »
 Si wl mov se activa ante la ESD pero pasa más de 5V, igualmente va a freír el c64

mjj

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #10 en: Enero 08, 2020, 12:01:58 »
- El voltaje nominal de disparo del MOV si es 230V, ¿significa que no va a hacer nada si sólo recibe 5V, o simplemente va sobrado?

El MOV puesto en paralelo con el circuito a proteger limita el voltaje que le llega a éste entre -voltaje nominal y +voltaje nominal. Por ejemplo, si el MOV de la bombilla es de 300V y entre sus patas hay 5V, el circuito a proteger verá 5V. Pero si le pegas un chispazo de 20 KV, el MOV los limitará a +300 V y la CIA de tu C64 verá esos 300 V el tiempo que dure el pico. Si le pones un MOV de 10V, verá 10V que sigue siendo más que el límite del chip pero al ser un transitorio tan corto seguramente lo aguante y por supuesto siempre será mejor que 300V.

Citar
He leído que el TVS es más rápido y se degrada menos. EL varistor o mov puede llegar a palmarla, pero protege al circuito si la palma.

El varistor falla generalmente en abierto, por tanto cuando falla deja de proteger.

Citar
El otro día pensé que como ya voy teniendo idea de electrónica

¿Vas a comprarte un osciloscopio? ;) Es el siguiente paso cuando empiezas a entender un poco las cosas y viene muy bien porque lo mejor en este caso es montarte el circuito, restregarte vestido de lana contra un globo, pegarle un chispazo al MOV y ver qué le llega al otro lado...

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #11 en: Enero 08, 2020, 12:07:22 »
Sí tengo un osciloscopio, estoy aprendiendo a manejarlo.

Pues con todo lo que me dices, mejor los tvs u otras cosas. ¿y qué tal el moc3021 o un fototransistor y un led? De ese modo no hay contacto directo.


mjj

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #12 en: Enero 08, 2020, 15:22:26 »
Los optoacopladores también te valdrían pero necesitan componentes adicionales y tienen su propio consumo... Bastante menos elegante que un TVS.

El MOC3021 no sirve para esto porque tiene salida TRIAC, que sirve para dimmear bombillas, regular velocidad de motores y cosas así. Si no sabes cómo funciona un TRIAC, este hombre es un CRACK explicándolo, te recomiendo TODOS sus vídeos empezando por estos:

https://www.youtube.com/watch?v=3RzjYXFARCw

https://www.youtube.com/watch?v=d7ib1BbqAEs

Jordi

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Re:Defensa contra la estática
« Respuesta #13 en: Enero 11, 2020, 15:47:42 »
Los optoacopladores también te valdrían pero necesitan componentes adicionales y tienen su propio consumo... Bastante menos elegante que un TVS.

El MOC3021 no sirve para esto porque tiene salida TRIAC, que sirve para dimmear bombillas, regular velocidad de motores y cosas así. Si no sabes cómo funciona un TRIAC, este hombre es un CRACK explicándolo, te recomiendo TODOS sus vídeos empezando por estos:

https://www.youtube.com/watch?v=3RzjYXFARCw


https://www.youtube.com/watch?v=d7ib1BbqAEs

Ese canal es fantástico. Lo conocía ya de antes, la verdad es que hay muchos canales buenos de electrónica en Youtube.

Hice una prueba. Si las salidas 4 y 6 del moc3021 se conectan a algo de bajo voltaje, actúan como un flip flop interruptor. No se pensó para eso pero funciona. De ese modo, con un interruptor lo enciendes, y se queda encendido mientras haya corriente. Con otro interruptor que le puse puedo hacer que se apague sin cortar la corriente. Es un poco raro, ya, y seguramente otro octocoplador es mejor para eso, y no este.

Pero supongo que tampoco aguanta los voltios de la estática, así que lo mejor será usar los tvs como tú dices.