Disposición del diodo TVS

Tengo dos conectores DB37 en mi placa que finalmente se conectan a un CPLD. Todas estas conexiones / señales son entradas al dispositivo.

Para protegerme de ESD estoy usando diodos TVS ESD9C3.3ST5G . Tengo el tablero así:

DB37 -> Diodos -> Resistencia pullup -> CPLD.

Los pullups 1K tienen un propósito diferente y no están relacionados con la protección ESD. Mi PCB es de 4 capas con el siguiente apilamiento:

1. Señales
2. Suelo
3. 3.3V
4. Señales

Los diodos se conectan a tierra mediante una vía. La traza a la vía es gruesa, más gruesa que la traza al CPLD. El plano de tierra está completamente ininterrumpido, con la excepción de las almohadillas pasantes y las vías. Supongo que esto protege contra al menos algo de ESD leve. Pero, ¿qué necesito hacer más? Este no es un dispositivo comercial y se utilizará internamente; sin embargo, lo necesito para ser confiable.

1. Una de las cosas que pensé fue agregar resistencia en serie (22 ohmios más o menos) entre el diodo y el CPLD. Sin embargo, como todos los pines del CPLD son entradas, ya son de alta impedancia. El ESD debe ir hacia el suelo a través del diodo TVS. ¿Es correcta mi suposición?
2. También he leído que agregar un condensador en paralelo con el diodo puede ayudar. Mis señales no son de alta velocidad, así que esto no debería distorsionarlas demasiado. Sin embargo, tenga en cuenta que tendré que usar 74 de estos límites ya que tengo 74 señales. Entonces, antes de ir y agregar estos, quería saber si valía la pena.

Aquí hay un primer plano del diseño:

Finalmente, una última pregunta: lo anterior describió el lado de entrada de mi placa. La salida es similar en el sentido de que tengo otros dos conectores DB37 y un CPLD. En este caso, los pines del CPLD son salidas.

El diseño es así: CPLD -> MOSFET -> DB37

En este caso, no tengo diodos. Sin embargo, como he leído recientemente, los MOSFET son mucho más sensibles a ESD que otros dispositivos, ¿debo agregar diodos aquí también? El drenaje del MOSFET está conectado al DB37. Este DB37 se conecta al DB37 del lado de entrada descrito anteriormente.

Si un MOSFET está activado, su resistencia de drenaje a la fuente sería bastante baja. Y como tal, esto podría ser un camino atractivo para que atraviese la pica ESD en lugar de los diodos TVS en el otro extremo. ¿Estoy en lo cierto si debo agregar diodos TVS aquí también? Si es así, ¡oh muchacho, 72 diodos más!

Los TVS en las entradas tienen sentido y su diseño parece razonable. La pregunta es ¿hasta dónde quiere llegar para obtener qué nivel de protección? Es un juego de probabilidad. Solo los TVS deben ocuparse de la mayoría de los eventos de ESD.

Si desea ir un poco más lejos, coloque una resistencia en serie con cada entrada antes del TVS, no entre el TVS y el CPLD. Esto le da al TVS una impedancia mínima garantizada contra la cual trabajar. Yendo aún más lejos, agregue un poco de capacitancia a través de los televisores. Eso ralentizará los bordes de los picos realmente rápidos para que el TVS pueda atraparlos de manera efectiva. Sigue y sigue, con cada nivel de mayor complejidad disminuyendo la probabilidad de que un evento dañino se encuentre aún más.

Solo usted sabe en qué entorno estarán estas placas, el costo del espacio adicional de la placa y el costo de la falla.