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[参考译文] TLK106L:TLK106L ESD 问题

Guru**** 665180 points
Other Parts Discussed in Thread: TLK106L
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/703063/tlk106l-tlk106l-esd-issue

器件型号:TLK106L

尊敬的 TI 工程师:

     我们在 EtherCAT 通信应用中使用了2个 TLK106L。 电气功能正常、但在 RJ-45电缆上进行 ESD 测试时会出现问题。

ESD 接触电压为4KV、ESD 测试可使 EtherCAT 通信 中断、直到 MCU 复位 PHY (TLK106L)。ESD 测试后、所有组件均未损坏。

每个 PCB 上都有故障症状(同一 PCB 上的两个 TLK106L)。

我们的原理图和 PCB 布局根据 TLK106L 数据表,TD+/RD+和 TD-/RD-之间的网络变压器和 TVS 设计为靠近 RJ-45电缆。

TLK106L 在 以太网引脚(TD+TD-、RD+、RD-)上的 ESD 额定值为+/-16kV、并且高于测试电压(4KV)。所以 这个问题的可能原因是?

 应使用示波器测量哪个信号以 帮助 进行故障分析?

我们的原理图如下:

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    您好、Yulei、

    当 PHY 停止通信时、是否仍有链路建立?

    当 PHY 停止通信时、MCU 能否读取/写入寄存器?

    此致、
    Aniruddha
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    尊敬的 Aniruddha

        在 EtherCAT IN 端口上进行 ESD (4kV)测试时、有两个系统。

    一个 syptom 是测试从器件和连接输出端口的下一个从器 件之间的链路中断、我们读取两个 PHY 的寄存器、发现 PHY_IN 寄存器(0~31)上的数据正常、但 PHY_OUT 寄存器(0~31)上的数据为0xFFFF。

    另一个 syptom 是测试从器件和下一个从器件上的链路中断,我们读取 两个 PHY 的寄存器、发现所有数据在 PHY_IN&PHY_OUT 寄存器(0~31)上为0xFFFF。

    当 PHY 停止通信时、MCU 无法写入 PHY 的任何寄存器、

    那么、分析此问题的下一步是?  

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    您好、Yulei、

    看起来 ESD 能量会进入系统。 在 IEC61000-4-2 ESD 测试中、ESD 在 RJ-45连接器上进行测试。 RJ-45连接器护罩连接到系统的接地端。 电源接地和接地保持分离、因此 ESD 不能从接地接地传输到系统接地。
    是否在 RJ-45连接器上测试 IEC61000-4-2? 接地和电源接地是否保持分离?

    最后、这是新设计还是旧设计? 对于新的 EtherCAT 设计、我们建议使用新的 DP83822。 此 PHY 有一个参考设计、该参考设计已测试高达8KV 的 ESD 并通过测试。
    www.ti.com/.../TIDA-00928

    此致、
    Aniruddha
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    您好 Aniruddha

      首先感谢您的建议。我们尝试将信号 GND 与 PE (产品外壳 GND)分开、如下所示、但 ESD 测试仍然失败。我们的测试条件比 IEC61000-4-2恶劣、ESD 接触电压仅为4KV、接触位置为 RJ45连接器的 TD+、TD-、RD+、RD-引脚。

    此外、我们还想知道除 ESD 等级之外的 DP83822和 TLK106L 之间的区别。如果我们使用 DP83822替代 TLK106L、我们是否需要修改寄存器设置?我们担心寄存器会有所不同、因为 EtherCAT 软件 会外包第三方解决方案公司、并且无法复杂地修改。

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    您好、Yulei、

    我们有一个硬件翻转文档、其中列出了 DP83822和 TLK106L 之间的硬件差异: www.ti.com/.../snla262.pdf
    对于软件、DP83822中有一些新的寄存器、有些寄存器与 TLK106L 寄存器重叠。 您可以检查 TLK106L EtherCAT 软件中使用的寄存器、并将它们与 DP83822数据表中的寄存器进行比较。 如果您有更多问题、我建议将其发布为新主题、以提高可见性。

    此致、
    Aniruddha