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【ag真人游戏官方】总线隔离后如何实现接地?

发布者: ag真人厅发布时间:2021-06-12

本文摘要:CAN与485都是工业通信中常用的现场总线,各位工程师对于总线隔绝方案毕竟都十分熟知,但可能会遇上总线使用了隔绝方案依旧通讯出现异常的情况,本文将带上您一起探究总线隔绝后该如何短路?

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CAN与485都是工业通信中常用的现场总线,各位工程师对于总线隔绝方案毕竟都十分熟知,但可能会遇上总线使用了隔绝方案依旧通讯出现异常的情况,本文将带上您一起探究总线隔绝后该如何短路?前言为确保总线网络的通讯稳定性,通讯模块一般来说不会做到隔绝,隔绝的主要目的:安规考虑到:维护设备及人身安全,分隔潜在的高压危险性;提升通信的稳定性:避免地电势差的影响;提升器件的可靠性:避免地环路影响;较低耦合:提升系统间的兼容性。目前构建总线隔绝有两种方案:使用并存元器件搭起或使用构建模块。

隔绝短路的原理总线减少隔绝固然可以确保总线平稳可信地通信,但是带上隔绝通信接口的设备,在简单的环境或加装状态下,模块不会展现出出有几乎有所不同的ESD特性,理解ESD对接口的影响机理,才能有针对性地减少维护器件,提高隔绝模块的ESD能力。下面以具有隔绝CAN或RS-485通信接口为事例,对少见的设备状态下,ESD的起到机理展开分析,并明确提出适当的提高措施。1、总线外侧悬空此状态下,设备掌控外侧有终端保护地(PE),总线外侧参照地悬空,与PE无任何相连,如下图1。

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图1接下来展开分析:假设掌控外侧皆做到了充足的保护措施,当掌控外侧模块受到静电静电时,能量通过掌控外侧保护器泄放至PE,对隔绝通信接口基本无影响,如下面图2。当总线模块受到静电静电时,由于总线外侧悬空,能量不能通过隔绝栅的等效电容Ciso展开泄放,由于Ciso十分小,仅有几皮法至十几皮法,Ciso被很快电池,两端电压Viso不会十分低,完全等同于静电电压,电压全部产生在隔绝模块模块的隔绝栅,若电压远超过了隔绝栅的电压忍受范围,则不会造成内部隔绝栅损毁,如下面图3。留意:对于一般的隔绝模块模块,隔绝栅可忍受的静电静电电压只有4kV,对于更加高等级的6kV或8kV的静电来说是十分薄弱的,不易经常出现损毁情况。

图2图32、设备掌控测悬空此状态下,设备掌控外侧参照地悬空,与PE无任何相连,总线外侧有终端保护地(PE),如下图4。图4接下来展开分析:当总线外侧模块受到静电静电时,静电能量通过隔绝模块模块内部总线外侧器件泄放至PE,但若ESD能量远超过了模块模块内部总线外侧器件的ESD抗扰能力,总线模块则有可能损毁,如下面图5。当掌控外侧模块受到静电静电时,由于掌控外侧悬空,能量不能通过隔绝栅的等效电容Ciso展开泄放,由于Ciso十分小,两端电压Viso不会十分低,电压全部产生在隔绝模块模块的隔绝栅,若电压远超过了隔绝栅的电压忍受范围,则不会造成内部隔绝栅损毁,如下面图6。

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图5图63、提高措施针对上述两种情况,隔绝模块模块必须获得有效地的静电保护,建议展开隔绝模块设计时,减少Cp、Rp以及TVS,提升隔绝模块的ESD抗扰能力。电容Cp的起到:减低隔绝栅的压力,为静电能量获取一个较低电阻的路径,静电能量大部分通过此电容泄放,为超过良好效果,Cp容值不应远大于Ciso,建议所取100pF~1000pF之间。

TVS管的起到:对于总线外侧的静电,静电能量不会通过防水器件泄放,留意:其导通电压必需大于隔绝模块可忍受的仅次于电压,同时小于信号电压;在通信速率低、或节点数较多时,也必须留意尽可能挑选等效电容小的器件,以免影响总线长时间通信。图7留意:若产品无安规拒绝,可与Cp并联一个大阻值泄放电阻,如1M,防止静电积累;若有安规拒绝,一般必须除去泄放电阻,同时自由选择安规电容。

完备的总线模块维护电路前面只是对ESD的起到机理展开了分析,但随着工业产品对通信接口的EMC等级拒绝更加低。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收发器的隔绝耐压为2500VDC,裸机情况下,ESD、浪涌等级皆较低。

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所以有适当减少外围电路,提升通信端口的EMC等级。图8以CAN总线为事例,右图为完备的外围引荐电路。

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。


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