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【產(chǎn)品應(yīng)用】CAN節(jié)點(diǎn)經(jīng)常損壞?多半是少了浪涌抑制器

AGk5_ZLG_zhiyua ? 來源:未知 ? 2023-04-13 12:15 ? 次閱讀
CAN總線在實(shí)際應(yīng)用中,容易受到靜電浪涌的干擾。很多客戶出現(xiàn)CAN節(jié)點(diǎn)無法通信,主要原因是CAN收發(fā)器芯片損壞,靜電浪涌防護(hù)沒做好。本文就針對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行講解。

2f2a60f8-d9b1-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??不良品分析

不久前我們收到一個(gè)客戶送過來的一個(gè)CAN隔離收發(fā)器的不良品,下面我簡單分析一下該不良品的損壞原因及解決方案。

我們首先用功能測(cè)試板測(cè)試該模塊的各項(xiàng)參數(shù),測(cè)試的結(jié)果是電壓電流正常,通信功能不正常,測(cè)試結(jié)果如下表:表1 產(chǎn)品基本功能測(cè)試

產(chǎn)品/參數(shù)

輸入電壓/V

輸入電流/mA

通訊測(cè)試

備注

同批次良品

3.3

13.7

OK

良品

異常品

3.3

15.4

Fail

無功能

測(cè)試說明

常溫下,使用產(chǎn)品基本功能測(cè)試板測(cè)試

由這個(gè)測(cè)試結(jié)果可以推測(cè)可能是收發(fā)器芯片或者隔離芯片損壞。第二步進(jìn)行引腳對(duì)地阻值測(cè)試,用不良品和同批次的良品進(jìn)行阻值對(duì)比,對(duì)比的結(jié)果如下表:

表2 產(chǎn)品基本功能測(cè)試

產(chǎn)品/引腳

VCC

TX

RX

CANH

CANL

CANH- CANL

同批次良品

54.2kΩ

45.7kΩ

10kΩ

2~3MΩ

2~3MΩ

63.7kΩ

異常品

54.2kΩ

44.7kΩ

10kΩ

63.9kΩ

63.9kΩ

測(cè)試說明

常溫下,使用六位半萬用表,黑表筆接地,紅表筆接待測(cè)引腳,進(jìn)行測(cè)試

由上面的數(shù)據(jù)可得,模塊損壞可能是由收發(fā)器異常引起的。

第三步是更換收發(fā)器芯片,更換收發(fā)器芯片后不良品可以正常工作,由此可以得出結(jié)論是模塊內(nèi)部的收發(fā)器芯片損壞,結(jié)合客戶的使用場(chǎng)景及CAN節(jié)點(diǎn)的防護(hù)設(shè)計(jì)及以往的經(jīng)驗(yàn),過高的靜電和浪涌損壞了CAN芯片。

2f2f8678-d9b1-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??解決方案

針對(duì)CAN、RS-485的總線防護(hù),我們向客戶推薦了一款小體積的浪涌抑制器SP00S12,我們的產(chǎn)品SP00S12可用于各種信號(hào)傳輸系統(tǒng),抑制雷擊、浪涌、過壓等干擾信號(hào),對(duì)設(shè)備信號(hào)端口進(jìn)行保護(hù)。本產(chǎn)品尤為適合CAN、RS-485等通信領(lǐng)域的浪涌防護(hù)。該浪涌抑制器搭配致遠(yuǎn)電子的全隔離CTM或RSM系列的隔離收發(fā)器,可提高產(chǎn)品的集成度,減少開發(fā)周期。

該浪涌抑制器的推薦應(yīng)用電路如下:2f3540b8-d9b1-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

圖1 SP00S12應(yīng)用電路

傳統(tǒng)的防浪涌設(shè)計(jì),則需要用到比較多的分立器件,應(yīng)用電路如下:

2f3c8742-d9b1-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

圖2 傳統(tǒng)浪涌保護(hù)電路

分立器件方案相較于模塊方案,需要引入更多的電子元器件,而且占用更多的PCB空間,器件參數(shù)選擇不合理也易造成功能、EMC問題,SP00S12的體積僅為12.80×10.20×7.70mm,可以節(jié)省大量PCB空間。

這款浪涌抑制器滿足IEC/EN 61000-4-5±4KV浪涌等級(jí)要求,以共模浪涌測(cè)試為例,在 SP00S12浪涌抑制器的A2、B2端施加如圖3所示的4KV、1.2/50μs浪涌電壓,在輸出端A1、B1測(cè)試?yán)擞侩妷喝鐖D 4所示,浪涌電壓已被降低至 17V 左右,完全符合IEC/EN 61000-4-5 ±4KV 浪涌等級(jí)要求。

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圖3 輸入浪涌電壓波形3.94KV

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圖4 浪涌抑制器輸出端波形17.1V

使用致遠(yuǎn)電子的隔離收發(fā)器加浪涌抑制器方案,可以完美替代傳統(tǒng)的分立器件搭建的CAN電路,結(jié)節(jié)省PCB空間,有極高的總線靜電浪涌防護(hù)能力。

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