보호 회로: ESD, 역전압, 과전류

ESD (정전기)

손이나 케이블에서 수 kV의 순간 전압이 핀으로 들어옵니다. 외부로 나가는 커넥터 신호선마다 TVS 다이오드나 ESD 보호 어레이를 커넥터 가까이 둡니다. 보호 소자에서 그라운드까지의 경로가 짧아야 효과가 있습니다.

역전압 (역접)

전원을 거꾸로 꽂는 사고는 반드시 일어납니다.

방법	손실	비고
직렬 다이오드	Vf × I (큼)	가장 간단
쇼트키 다이오드	절반 수준	소전류
P채널 MOSFET	I² × Rds(on) (작음)	대전류에 적합
이상적 다이오드 컨트롤러	아주 작음	차량용

과전류

• 퓨즈: 한 번 끊어지면 교체
• 폴리퓨즈(PTC): 뜨거워지면 저항이 커졌다가 식으면 복구. USB 포트에 흔함
• 전자식 차단: 전류 센싱 후 MOSFET을 끄는 eFuse, 핫스왑 컨트롤러

과전압과 서지

차량 전원은 부하가 끊길 때 수십 V까지 튀는 로드 덤프가 있습니다. 차량용 보드는 큰 TVS와 넉넉한 내압의 입력 부품을 씁니다. 보호 회로는 "어떤 사고를 상정하는가"를 먼저 적고 그에 맞춰 고릅니다.