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[参考译文] SN65HVD230:BLDC 电机控制器上的多芯片出现故障

Guru**** 2385340 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1074527/sn65hvd230-multiple-chip-failed-on-a-bldc-motor-controller

部件号:SN65HVD230

您好,

我们使用 SN65HVD230DR 作为 BLDC 电机控制器上的 CAN 总线收发器。 我们正面临多个控制器单元的 SN65HVD230DR 问题。 大部分 都是外部的正常工作,但现在已经不工作了。 其中一个在 CANH 引脚(编号7)附近显示一个孔:

您能说这是否是由于某些过电流或过电压事件(ESD)而发生的?

下面是示意图:

PCB 上没有接线端子电阻器(但电缆上没有),只有一个额定电压不高的 ESD 二极管(24V)(根据数据表,CANH/L 上的绝对电压约为25V)。 此外,ESD 二极管的位置不是很好(不是直接靠近连接器,也不是在连接器和收发器之间的路径上):

此类 IC 故障的主要原因是什么? 我知道保护设计不是完美的,但是那些 对人体 ESD 敏感的芯片吗?

您是否有任何关于如何更好地保护 SN65HVD230DR 的建议?

此致,

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Mathieu,

    感谢您在 E2E 上分享此问题,并包括本案例中使用的图像和布局。  

    我同意这种损坏可能是由 CAN 总线上的 ESD 或过压情况引起的。 由于信号是外部连接的,因此这些总线上的应力很常见,因此会暴露在电气危险环境中。 为此,此 IC 的 CAN 针脚具有增强的内部 ESD 保护(人体模型为16kV),但对于较大或较低的阻抗瞬态源,仍可能需要额外的外部保护。 对于可能会施加高于总线引脚绝对最大值的电压的直流总线故障,情况尤其如此。  

    对于外部 ESD 保护,选择能够充分保护收发器设备的组件非常重要。 在这种情况下,此收发器的夹紧电压应低于25V,以防止瞬态超出此绝对最大规格。 在这种情况下,24V TV 二极管的电流选择可能不够早,因为较大的电流会使该钳位电压大大高于25V。 在这种情况下,此类电视的5V 或12V 版本可能是更好的解决方案。

    对于放置,您正确的做法是保护设备最好靠近连接器。 这可以使瞬态能量迅速消散到 GND,故障电压也不太可能到达受保护设备的引脚。 使用当前布局,瞬态必须通过设备引脚的连接才能被 TV 二极管消散。 这很可能会大大降低二极管提供的保护。

    总之,我建议您选择夹紧电压较低的电视二极管,并更改布局,以便在连接器和受保护设备之间包括板连接器附近的保护设备。

    如果你还有其他问题,请告诉我。

    此致,
    埃里克·肖特

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    埃里克,您好!

    非常感谢 您对我的帖子的亲切回答。

    我将根据您的建议修复设计。

    但有些事情仍然令我恼火。 为什么要制造这样一个敏感的收发器? 与我发现的其他参考相比, SN65HVD230DR 的 绝对最大电压容量(25V)相对较低。 这有什么原因吗?

    此致,

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    您好,Mathieu,

    好问题。 这是一款较旧的器件,设计重点不是工业应用。 在 许多这些系统中,CAN 总线暴露在超出此设备指定范围的电压范围之外的风险极小。 由于此类系统的要求较低,客户更希望看到更低的最大电压能力带来的成本效益,这可能占用大量的芯片空间。  

    新型器件(例如具有70V 总线故障保护的 TCAN1042)专为那些希望对 CAN 总线具有更危险电气环境的应用而设计。 随着新技术的推出和不断变化的行业需求的不断变化,我们定制了新设备来满足这些系统的需求。 我们目前正在努力更新3.3V 提供的 CAN 收发器产品组合,以包括高总线故障保护选项,并确保需要这两种功能的系统具有可满足其需求的可靠设备。  

    此致,
    埃里克·肖特