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如何提升CAN总线浪涌防护?

发布时间:2018-05-16 责任编辑:wenwei

【导读】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
如何提升CAN总线浪涌防护?
 
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。
 
一、TVS
 
如何提升CAN总线浪涌防护?21
图1 双向TVS管特性图
 
1.反向截至电压VRWM:TVS不导通的最高电压;
2.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;
3.反向电流IR:VRWM电压下的反向漏电流;
4.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;
5.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;
6.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
 
二、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。
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图2 8/20μs电流波
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图3 10/1000μs电流波
 
三、PTC电阻
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图4 PTC电阻特性
 
1.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;
2.保持电流Ihold:使PTC阻值稳定在工作点阻值时的电流;
3.触发电流Itrip:能够使电阻阻值呈现阶跃增加的最小电流;
4.额定零功率电阻Rn:PTC在常温下的初始电阻;
5.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。
 
四、抗浪涌一体化方案
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图5 浪涌测试电路
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图6 CTM1051(A)HP的EMC性能
 
如何提升CAN总线浪涌防护?
图7 应用原理图
 
来源:ZLG致远白菜网
 
 
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