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如何提升CAN總線浪涌防護?

發(fā)布時間:2018-05-16 責任編輯:wenwei

【導讀】CAN總線雖然有較強的抗干擾能力,但在實際應用中依舊會受到靜電以及浪涌的干擾,在CAN總線組網中我們應該如何提升總線的浪涌防護能力呢?其實并不難,這幾種器件讓你無憂。
 
先了解幾種典型的瞬態(tài)騷擾。
 
表1 幾種瞬態(tài)騷擾的比較
如何提升CAN總線浪涌防護?
 
從表中可知,浪涌的能量最高,過電流最大,因此危害性也是最大。對于浪涌防護,介紹以下三種器件。
 
一、TVS
 
如何提升CAN總線浪涌防護?21
圖1 雙向TVS管特性圖
 
1.反向截至電壓VRWM:TVS不導通的最高電壓;
2.鉗位電壓VC:二極管導通通過一定電流時兩端的電壓,隨電流增大而增大;
3.反向電流IR:VRWM電壓下的反向漏電流;
4.擊穿電壓VBR:TVS管通過規(guī)定測試電流IT(通常為1mA)時的電壓,表示TVS管導通的標志電壓;
5.峰值電流IPP:TVS管允許通過的10/1000μs或8/20μs波的最大峰值電流。超過這個電流可能造成永久性損壞。由于功率限制,擊穿電壓高的管子允許通過的峰值電流越小;
6.CJ:TVS管的結電容比ESD器件大很多,單向的比雙向的大,結電容會影響TVS管的響應時間,用于通訊總線時會限制總線帶寬。
 
選型考慮參數:VC、IPP、CJ
 
二、氣體放電管
 
直流擊穿電壓VDC:在放電管上施加100V/s上升斜率的電壓時,導致放電管擊穿的電壓值,這是放電管的標稱電壓值,該參數分散性較大;
脈沖擊穿電壓VSI:在放電管上施加1kV/μs上升斜率的電壓時,導致放電管擊穿的電壓值。沖擊放電電流ID:分為8/20μs波和10/1000μs波沖擊放電電流兩種。
選型考慮:VDC、ID。
 
TVS管及氣體放電管等器件手冊中通常會給出兩種電流波的測試參數。8/20μs波和10/1000μs波,兩者的主要區(qū)別是持續(xù)時間及峰值電流,8/20μs峰值電流為kA級別,10/1000μs峰值電流為A級別。持續(xù)時間分別如圖2、圖3所示。
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖2 8/20μs電流波
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖3 10/1000μs電流波
 
三、PTC電阻
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖4 PTC電阻特性
 
1.最大工作電壓VMAX:最高允許溫度下,PTC電阻能夠持續(xù)承受的最大電壓;
2.保持電流Ihold:使PTC阻值穩(wěn)定在工作點阻值時的電流;
3.觸發(fā)電流Itrip:能夠使電阻阻值呈現階躍增加的最小電流;
4.額定零功率電阻Rn:PTC在常溫下的初始電阻;
5.開關溫度TC:阻值呈現階躍增加的溫度,此時阻值為最小阻值的2倍。
 
選型考慮:Rn、Itrip、Ihold。
 
四、抗浪涌一體化方案
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖5 浪涌測試電路
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖6 CTM1051(A)HP的EMC性能
 
如何提升CAN總線浪涌防護?
圖7 應用原理圖
 
來源:ZLG致遠電子
 
 
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