阻隔模块应用于各类杂乱的工业环境中,以提高总线的抗干扰才干,但设备接口或许会选用端子与外部衔接,或许会在装置、修理进程中有静电等能量输入,然后导致阻隔模块损坏。那么该怎么防止这样的问题呢?本文为您揭秘。
带阻隔通讯接口的设备,在不同的运用、装置状况下,接口会表现出彻底不同的ESD特性,了解设备在不同的运用状况下,ESD对接口的影响的机理,才干有针对性地添加维护器材,提高阻隔接口的ESD才干。下面以带有阻隔CAN或RS-485通讯接口为例,对常见的设备状况下,ESD的作用机理进行剖析,并提出相应的改进办法。
1. 设备操控侧有接维护地,总线侧悬空
如图 1,此状况下,设备操控侧有接入维护地(PE),总线侧参阅地悬空,与PE无任何衔接。
图 1
此状况呈现的或许场景:
1. 产品开发测验进程中;
2. 单个产品进行ESD测验时;
3. 设备组网时,操控侧已接入维护地,正在进行总线接入或断开操作时;
4. 设备组网后,总线侧未进行接地处理的。
静电剖析:
假定操控侧均做了满意的维护办法,当操控侧接口遭到静电放电时,能量经过操控侧维护器泄放至PE,对阻隔通讯接口基本无影响,如图 2。
图 2
当总线接口遭到静电放电时,因为总线侧悬空,能量只能经过阻隔栅的等效电容Ciso进行泄放,因为Ciso十分小,仅有几皮法至十几皮法,Ciso被敏捷充电,两头电压Viso会十分高,简直等同于放电电压,如图 3。电压悉数施加在阻隔接口模块的阻隔栅,若电压超出了阻隔栅的电压接受规模,则会导致内部阻隔栅损坏。
图 3
关于一般的阻隔接口模块,阻隔栅可接受的静电放电电压只要4kV,关于更高等级的6kV或8kV的静电来说是十分软弱的,极易呈现损坏状况。
改进办法:
为了减轻阻隔栅的压力,能够在阻隔栅两头添加一个电容Cp, 为静电能量供给一个低阻抗的途径。如图 4,总线侧的静电能量大部分经过此电容泄放至PE,并能够有用下降阻隔栅两边电压,然后起到维护阻隔接口模块的作用。
图 4
为了到达杰出作用,Cp容值应远大于Ciso,主张取100pF~1000pF之间。若无安规要求,可与Cp并联一个大阻值泄放电阻,如1M,以防静电积累;若有安规要求,一般需求去除泄放电阻,一起挑选安规电容。器材挑选时,留意阻容耐压需求满意设备目标要求。
2. 设备操控侧悬空,总线侧有接维护地
如图 5,此状况下,设备操控侧参阅地悬空,与PE无任何衔接,总线侧有接入维护地(PE)。
图 5
此状况呈现的或许场景:
1. 产品开发测验进程中;
2. 单个产品进行ESD测验时;
3. 设备组网时,总线侧先接地,操控侧未接地时;
4. 设备组网后,操控侧未进行接地处理的。
静电剖析:
相似的,当操控侧接口遭到静电放电时,因为操控侧悬空,能量只能经过阻隔栅的等效%&&&&&%Ciso进行泄放,因为Ciso十分小,两头电压Viso会十分高,如图 6。电压悉数施加在阻隔接口模块的阻隔栅,若电压超出了阻隔栅的电压接受规模,则会导致内部阻隔栅损坏。
图 6
当总线侧接口遭到静电放电时,静电能量经过阻隔接口模块内部总线侧器材泄放至PE,如图 7。若ESD能量超出了接口模块内部总线侧器材的ESD抗扰才干,总线接口则或许损坏。
图 7