can总线虽然有较强的抗干扰能力,但在实际应用中依旧会受到静电以及浪涌的干扰,在can总线组网中我们应该如何提升总线的浪涌防护能力呢?其实并不难,这几种器件让你无忧。
先了解几种典型的瞬态骚扰。
表1几种瞬态骚扰的比较

从表中可知,浪涌的能量最高,过电流最大,因此危害性也是最大。对于浪涌防护,介绍以下三种器件。
1.tvs

图1双向tvs管特性图
反向截至电压vrwm:tvs不导通的最高电压;
钳位电压vc:二极管导通通过一定电流时两端的电压,随电流增大而增大;
反向电流ir:vrwm电压下的反向漏电流;
击穿电压vbr:tvs管通过规定测试电流it(通常为1ma)时的电压,表示tvs管导通的标志电压;
峰值电流ipp:tvs管允许通过的10/1000μs或8/20μs波的最大峰值电流。超过这个电流可能造成永久性损坏。由于功率限制,击穿电压高的管子允许通过的峰值电流越小;
cj:tvs管的结电容比esd器件大很多,单向的比双向的大,结电容会影响tvs管的响应时间,用于通讯总线时会限制总线带宽。
选型考虑参数:vc、ipp、cj
2.气体放电管
直流击穿电压vdc:在放电管上施加100v/s上升斜率的电压时,导致放电管击穿的电压值,这是放电管的标称电压值,该参数分散性较大;
脉冲击穿电压vsi:在放电管上施加1kv/μs上升斜率的电压时,导致放电管击穿的电压值。冲击放电电流id:分为8/20μs波和10/1000μs波冲击放电电流两种;
选型考虑:vdc、id
tvs管及气体放电管等器件手册中通常会给出两种电流波的测试参数。8/20μs波和10/1000μs波,两者的主要区别是持续时间及峰值电流,8/20μs峰值电流为ka级别,10/1000μs峰值电流为a级别。持续时间分别如图2、图3所示。

图28/20μs电流波

图310/1000μs电流波
3.ptc电阻
在浪涌防护电路中ptc电阻起到限流分压作用,既防止tvs管过流损坏,也抬升电压以使气体放电管导通。ptc特性如下图4所示。

图4ptc电阻特性
最大工作电压vmax:最高允许温度下,ptc电阻能够持续承受的最大电压;
保持电流ihold:使ptc阻值稳定在工作点阻值时的电流;
触发电流itrip:能够使电阻阻值呈现阶跃增加的最小电流;
额定零功率电阻rn:ptc在常温下的初始电阻;
开关温度tc:阻值呈现阶跃增加的温度,此时阻值为最小阻值的2倍;
选型考虑:rn、itrip、ihold。
4.抗浪涌一体化方案
在使用器件自主搭建时,不仅要考虑板内器件布局,还需要合理的选取器件的耐压值,稍微有些设计不当,就可能达不到预估标准;在生产阶段还可能受人工所干预,影响一致性,这可谓费时伤神啊。致远电子推出了整体的抗浪涌一体化方案。
ctm系列 总线保护器
总线保护器将浪涌防护器件全部集于一体,可用于各种信号传输系统,抑制雷击、浪涌、过压等有害信号,对设备信号端口进行保护。本产品尤为适合can、rs-485等通信领域的浪涌防护。搭配zlg致远电子的ctm系列隔离模块,可全面提升总线的浪涌防护能力,推荐外围应用图如下图5所示。

图5浪涌推荐外围电路图
高防护等级隔离模块
ctm1051(a)hp系列是致远电子最新推出的高防护等级隔离can收发器,符合国际iso11898-2标准,静电防护等级可达接触±8kv,空气放电±15kv,浪涌防护可达±4kv隔离can皇冠最新app版本的解决方案,具体如下图6所示,能够适用于各种恶劣的工业现场环境。应用简便,即插即用,应用原理图如下图7所示。

图6ctm1051(a)hp的emc性能

图7应用原理图




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