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维护CAN总线收发器不受静电开释和瞬态电压影响的办法

很多工业网络诸如控制器局域网 (CAN)、RS-485、RS-422和Profibus应该能够耐受终端应用中出现的恶劣系统级瞬态电压(来自于触摸操作、电感负载中断、继电器触点颤动和/或闪电电击期间的静

许多工业网络比方控制器局域网 (CAN)、RS-485、RS-422和Profibus应该能够耐受终端运用中呈现的恶劣体系级瞬态电压(来自于触摸操作、电感负载中止、继电器触点颤抖和/或闪电电击期间的静电开释 [ESD])。假如没有与规划所要求规范相关的适宜东西和常识,在规划中满意这些要求是困难的。在这篇博文中,我将评论世界电工委员会 (IEC) 61000-4-2规范,IEC 61000-4-2 ESD测验设置和有助于维护CAN收发器瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管电路。

IEC 61000-4-2 ESD抗扰度测验是一个体系级测验,它仿真了一个带电操作人员对终端体系的放电进程。IEC ESD测验的特色不同于上升时间内其它ESD规范所具有的特色,比方电击期间所传送的能量数量,以及测验期间所办理的电击数量等。IEC ESD触及两种类型的测验:触摸放电和空气放电。触摸ESD放电测验是从一个IEC ESD枪中直接开释一个ESD脉冲到饱尝测验的器材 (DUT)。空气ESD放电测验是对着DUT移动已充电的ESD枪,直到空气被击穿,使得ESD电击能够在ESD枪与DUT之间传导。IEC ESD测验包含正极性和负极性,不太可能给出一个及格分数,除非两个极性的耐受程度相同。表1显现的是IEC 61000-4-2 ESD测验电压和峰值电流电平。

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表1:IEC 61000-4-2 ESD测验电压电平

*这是一个开放式等级。专有设备有必要指定这个等级。假如指定了比表中所显现电压高的电压,或许会需求特别测验设备。

图1描绘出了IED ESD脉冲的根本形状,以及测验脉冲的守时序列。

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图1:IEC ESD脉冲的电流波形和测验的守时序列

图2显现的是IED ESD抗扰度契合测验设置。

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图2:IEC ESD契合性测验设置

德州仪器 (TI) 的设置完全契合IEC ESD技能规范。地面上的金属板直接与接地相连,而且由2个串联的470k电阻器与顶部金属板切割开来。上部接地层的顶部是一个很薄的绝缘垫,将DUT与平面切割开来。这就避免了在DUT与接地之间构成低阻抗途径,从而使DUT能够吸收ESD电击的悉数能量。最终,IEC ESD生成器和枪在桌子的右上角,这两个器材都直接与接地相连。IEC ESD枪有一个由150pF%&&&&&%器和330 电阻器组成的放电网络,这也是规范中所规则的。

为了维护CAN收发器不受上面说到的IEC 61000-4-2 ESD等恶劣瞬态电压的影响,能够在总线线路CANH和CANL上放置一个TVS二极管。这个TVS二极管作为一个胁迫电路,将任何呈现的高能脉冲引向接地,使其远离收发器。当挑选一个二极管时,有一点要注意,要依照规划要求,使二极管的额定值到达估计能量等级。

我将TI的TCAN1042和TCAN1051收发器与CDSOT23-SM712双向TVS二极管配对运用,而这个二极管具有针对IEC ESD运用的额定值,而且依照IEC ESD技能规范进行了测验。图3显现的是具有TVS二极管的TCAN10xx收发器,而表格2和3显现的是测验成果。

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图3:具有TVS维护的TCAN10xx收发器

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表2:TCAN10xx IEC ESD触摸放电和空气放电测验成果

要进一步了解具有瞬态电压维护功用的TCAN1042 and TCAN1051,请检查TI Designs IEC 61000 ESD,EFT和浪涌维护CAN参阅规划。假如你想要进一步了解本篇博文中所评论的任何内容,或许你期望咱们就哪一个接口主题进行评论和介绍的话,请在下方留言。

其它资源

下载TCAN1042和TCAN1051数据表。

下载白皮书,“用无堵塞收发器简化CAN总线完成方法”

检查这些与EMC测验和TCAN1042与TCAN1051 CAN收发器系列相关的视频:

TCAN1042辐射轿车EMC契合性测验。

TCAN1042和TCAN1051轿车EMC契合性测验传导抗扰度功能。

TCAN1042EVM电路板详解。

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