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[参考译文] UART 过压保护 IC

Guru**** 2529560 points
Other Parts Discussed in Thread: TMUX7462F

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/1049670/uart-overvoltage-protection-ic

主题中讨论的其他器件:TMUX7462F

您好!

我正在寻找用于 UART 通信的保护 IC,以避免电路因电源线 (24V 或32V) 与 RX 或 TX 线(5V)之间的短路而受损。

当短路发生时、通信可能会停止、但应将高电压阻断到 MCU 等

我不确定这次是否有这样的 IC。

如果有人知道、请告诉我、谢谢!  

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    您好、Fonia、

    澄清-您正在寻找一款保护器件、在电源线和数据线之间短路的情况下、该器件基本上可以防止过压?  

    我有几个问题可以帮助缩小哪种类型的器件最有用:

    1.是否存在因接线错误而导致短路的风险?  

    2.这种电位短路是否会影响整个总线、或者它只是线迹中存在短路风险的一个隔离部分?

    因为我们可能有一个解决方案、但我只是想更好地了解您尝试设计的潜在问题的范围。

    请告诉我、 我将看到我可以做什么!

    最棒的

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    感谢您的回复!

    实际上,我要处理的风险有几种:  

    • 导线绝缘断开-电源线 和 RX/TX 短路。
    • 导线正常、但也有其他原因-例如、连接器侧短路、因此 RX/TX 线路上出现高电压。
    • 此系统中只有一对 RX/TX;通信故障是可以接受的、但组件损坏是不可接受的。

    另一件事是、我想切断/隔离这种高电压、但不使用 ZENNER (肯定不适合这种情况)等组件、因为我仍需要此电源来运行系统。

    再次感谢:)  

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    您好、Fonia、

    好的-我们有一个可能的解决方案、但是对于如何使用该器件有一些细微差别、并且在100%的情况下可能无法工作。 最可能最适合需求的器件是我们的 TMUX7462F -这是一款特殊的4通道1:1开关、在检测到故障之前一直保持关闭状态、根据选择的输出模式、将打开开关或钳制到故障电压 电平。

    TMUX7462F 可由24V 或32V 电源供电(以获得最佳的闭合开关性能)、并将故障电源引脚(VFP 和 VFN)设置为以下阈值:VFP = 5V;VFN = 0V。 无故障通道正常运行、因此在大多数情况下、基本上只有总线/外设被切断。  

    场景一是 UART 信号从非板载传输到外设:

    器件 S 侧的任何故障将被阻止到 UART 外设-此时通信将停止。 这可应用于任何外部 UART 外设、以保护连接器的内部电路。 我们建议使用50欧姆电阻器将未使用的路径端接至接地端、因为它们仍然未使用。  

    在该实现方案中需要注意的一点是、TMUX7462F 确实具有与其关联的导通电阻、该电阻会随输入电压、电源电压和温度的变化而变化。 虽然并非所有 UART 的实现都使用终端电阻器-如果您的系统使用终端电阻器,则接收到的电压将基于以下公式 V_out = R_Term /(R_Term + R_ON + R_Source)。 如果您使用的32V 电源电压将提供大约8.4欧姆的典型值(根据+/-15V 电源数据、因为这将与32V 单电源电压相似)、并且该电压值会随温度的升高而增加、因此可能存在插入损耗。  

    选项2 -没有外部连接器、同一电路板上有两个器件:

    同时、S 侧(主机和外设内部)上的任何东西也会受到保护、但它会为故障情况提供更多空间。 当器件的 D 侧出现故障情况时、这不会提供保护、因为这两个器件没有任何保护措施。 这种做法提供了更多的保护,但只能给问题留下一些余地----不是第一次执行。

    话虽如此、这可能是我们在该应用中的最佳选择、因为该四通道保护器具有出色的保护功能、当然可以覆盖该应用所需的范围-它只是精确的实现-但我认为这是我们的最佳选择 选项-齐纳二极管钳位不适合更适合 TMUX7462F 更适合的较长短路事件。  

    如果您有任何其他问题、请告诉我!

    最棒的

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    非常感谢。 它非常清晰且有用。 对于我的情况、我会选择 senario one、因为主机位于另一个 PCB 上。 我尝试搜索 UART 接口、甚至 RS232芯片(尺寸太大)、但找不到合适的芯片。 顺便说一下、我将尝试查看是否存在类似的2通道类型。 我目前的空间非常有限。

    谢谢、祝您愉快!

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    您好、Fonia、

    我很高兴能够提供帮助。 说到双通道器  件的主题-这是我们的旗舰型通道保护器件、它最近发布、因此我们目前仅支持此器件的4通道版本。 当前可用的封装是采用4mm x 4mm 尺寸的 WQFN (RRP)封装。 我知道空间是一个限制因素、但这是我们处理这种情况的最佳器件-因为 UART 通常相当慢-反射不太可能、这意味着您很可能将未使用的通道保持悬空(D3/4和 S3/4) 由于除非 UART 总线的长度与传入 UART 信号的频率(波长)相比较长、否则反射不太可能 、因此未使用的模拟 I/O 可以保持悬空。

    如果您有任何其他问题、请告诉我!

    最棒的

    Parker Dodson