总线浪涌防护方案详解

发布时间:2021-11-24 20:02 阅读次数:
本文摘要:为确保工业总线通讯的稳定性,工程师一般来说都在设计时考虑到防雷、以防浪涌和以防过电压等电路方案,今天就为大家讲解一些有效地的总线以防浪涌维护解决方案。浪涌对电路的影响浪涌还包括浪涌电流、浪涌电压,它是指电路中瞬间经常出现多达长时间工作电压、电流的现象。在工业通讯现场,雷电过电压、落雷引发出的诱导雷浪涌,还有电源系统(尤其是带上极重的感性阻抗)电源转换引发的浪涌,这些浪涌产生的瞬态过压和过流,不会造成数据总线通讯网络中断甚至使元器件收到错误的信号,不会给用户带给相当大的损失。

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为确保工业总线通讯的稳定性,工程师一般来说都在设计时考虑到防雷、以防浪涌和以防过电压等电路方案,今天就为大家讲解一些有效地的总线以防浪涌维护解决方案。浪涌对电路的影响浪涌还包括浪涌电流、浪涌电压,它是指电路中瞬间经常出现多达长时间工作电压、电流的现象。在工业通讯现场,雷电过电压、落雷引发出的诱导雷浪涌,还有电源系统(尤其是带上极重的感性阻抗)电源转换引发的浪涌,这些浪涌产生的瞬态过压和过流,不会造成数据总线通讯网络中断甚至使元器件收到错误的信号,不会给用户带给相当大的损失。

表格1几种瞬态侵扰的较为再行理解几种典型的瞬态侵扰:从表中由此可知,浪涌的能量最低,过电流仅次于,因此危害性也是仅次于。浪涌的构成有两个类型:一个是共模,一个差模。

雷电或大电流转换时产生的浪涌一般是共模的;差模形式的浪涌往往是由于数据电缆附近有高压线经过,数据线缆和高压线之间因绝缘不当而产生的,不会在数据通信网络中较长时间内平稳不存在。光耦或磁耦器件标称的耐压是共模,也就是前端到后端之间的耐压。如果多达这个耐压,前端后端都一起烧坏;元器件会标称差模的耐压,差模耐压能力由电路的设计要求,差模电压多达电路忍受范围,前端烧坏,后末端会烧坏。

目前总线浪涌防水方案有两种:使用并存元器件搭起或使用构建模块。常规浪涌防水方案——并存方案许多应用于拒绝符合IEC61000-4-2静电静电4级,IEC61000-4-5浪涌抗扰4级拒绝。一般的收发器ESD、浪涌的防水等级皆较为较低,如CTM1051M隔绝CAN收么器的隔绝耐压为2500VDC,裸机情况下,ESD、浪涌等级皆较低,所以有适当减少外围电路。

以防浪涌电路一般来说分成:隔离法和回避法。隔离法:使用光耦合器或磁耦合器,将输出和输入信号隔绝分离,这类隔离法不能诱导共模形式的浪涌,不能抑制差模形式的浪涌。

回避法:主设备的地连在一起构成单点短路,一旦有浪涌经常出现就可安全性移往浪涌能量,此外有适当减少一些诱导浪涌的器件,主要有Tvs管、压敏电阻、气体放电管。如果将隔离法和回避法相融合,就可以更佳地维护系统。回避器件一方面可抑制浪涌维护隔绝器件,也可以诱导总线上产生的差模形式浪涌。

隔绝器件诱导共模形式浪涌,维护主设备。两者相辅相成,需要更佳地维护总线设备。以CAN总线为事例,右图是并存元器件构成的外围维护电路。

图1CAN总线引荐维护电路其中GDT置放最前端,获取一级防水,当失火、浪涌产生时,GDT瞬间超过较低压状态,为瞬时大电流获取泄放地下通道,将CAN_H、CAN_L间电压钳制在二十几叱范围内。实际给定可根据防水等级及器件成本综合考虑到展开调整,R3与R4建议搭配PTC,D1~D6建议搭配慢完全恢复二极管。参数表如下。

表格2参数推荐表高效浪涌防水方案——模块方案并存元器件方案虽然需要获取有效地的防水,但是必须引进较多的电子器件,这也就意味著模块电路将闲置更好的PCB空间,若器件参数自由选择不适合不易导致EMC问题。是不是更加简练的防水设计呢?答案是认同的。


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