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[参考译文] ISO1450:采用 ISO1450DW RS485 时可实现高辐射发射 (~60MHz)–即使是使用纯净的实验室电源?

Guru**** 2837190 points

Other Parts Discussed in Thread: ISO1450, ISO1410

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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1627939/iso1450-high-radiated-emissions-60mhz-with-iso1450dw-rs485-even-with-clean-lab-power

器件型号: ISO1450
主题中讨论的其他器件: ISO1410

大家好:

我目前正因定制隔离式 RS485 模块存在 EMC 问题而“撞到墙上“、这实际上用了一些全新的方法来看待。

设置:

  • 器件: Texas Instruments ISO1450DW(隔离式 RS485 收发器)。

  • 应用: 以大约 1MHz 波特率进行 RS485 通信。

  • 电源: 通常通过 24V 输入供电->降压至 5V ->逻辑侧。 次级(总线)侧由单独的隔离式 DC/DC 块供电。

问题: 我测量的是周围出现的显著辐射发射(宽带噪声)峰值 60MHz 至 80MHz

我的调试/“神秘“: 我最初怀疑板载电源((24V 降压、或隔离式 DC/DC 块)是电源。 然而,我的实验似乎与此相矛盾:

  1. 测试:清洁电源(实验室 PSU) 我完全绕过了板载 24V DC/DC。

    • 我通过实验室 PSU (5V) 为 ISO1450 逻辑侧 (Vcc1) 供电。

    • 我通过一个单独的实验室 PSU (5V) 为总线侧 (Vcc2) 供电。

    • 结果: 噪音持续存在!  

  2. 测试:次级侧未通电 如果我完全关闭 Vcc2(总线侧)、但继续通过 UART 向逻辑侧 (Vcc1) 发送数据: 没有噪声。 频谱很安静。

  3. 测试:总线断开 我已物理断开 RS485 A 和 B 输出线路以消除电缆谐振。 噪音仍然存在。

  4. 对波特率的依赖性 噪声水平随通信速度而变化。 我的通信速度越快(高达 1MHz)、~60MHz 驼峰的幅度就越高。 频率位置大致相同。

布局: 我已经尽可能遵循 TI 数据表中的布局建议(靠近引脚的去耦电容器等)。

我到目前为止的结论: 即使使用线性实验室 PSU 时也会出现噪声、因此我的电源设计似乎没有传导噪声。 它似乎由 ISO1450DW 本身生成、特别是当隔离栅处于运行状态并驱动次级侧时。

问题:

  1. 有没有人在 ISO1450 系列中体验过这种特定的~μ V 60MHz 噪声“嗡嗡声“?

  2. 这是否与电容隔离栅的内部载波频率有关?

  3. 我已经订购了 ISO1410 (具有较慢的压摆率)、以测试这是否有帮助。  

  4. 您是否有任何适合您的设计技巧(例如过滤...)?

我知道如果没有完整的原理图/布局、诊断起来很困难、但是对于这些隔离器中此 60MHz 能量通常来自何处的任何指示都将非常有帮助。 我确实需要改善排放、否则我们将无法在产品设计中实施此组件。

提前感谢!

  • 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 Simon、  

    感谢您与我们联系并提供了许多详细信息。 我已向您发送朋友申请(如果您接受)、我们可以使用 E2E 的直接信息功能在私下分享原理图和布局。  您能否分享展示您尝试满足的测试限制和水平的发射图?

    从而排除集成直流/直流转换器的合理性。 因此、 需要绘制发射图、并查看测试结果与我们的内部数据的比较情况、从而尝试缩小解决方案范围。  

    问题:

    1. 有没有人在 ISO1450 系列中体验过这种特定的~μ V 60MHz 噪声“嗡嗡声“?

      1. 该噪声可能由应用的 I/O 切换引起、与 ISO1450 系列无关。
    2. 这是否与电容隔离栅的内部载波频率有关?

      1. 隔离栅的内部载波频率为~450MHz、远高于您看到的 60MHz “hump"</s>“
    3. 我已经订购了  ISO1410  (具有较慢的压摆率)、以测试这是否有帮助。  

      1. 这是合理的、因为该器件中较短的上升下降时间可降低快速移动输出的开关噪声。   
    4. 您是否有任何适合您的设计技巧(例如过滤...)?
      1. 通过在 GND 和 VCC 路径中添加铁氧体磁珠、可以改进某些设计的 EMC。  

      2. 由电路板上的电缆、布线或终端引起的阻抗不匹配可能会导致更高的辐射。 请检查收发器是否使用长度相似的差分输出布线正确端接。  

    此致、
    Andrew

  • 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、Andrew、
    感谢您的快速答复。  

    我没有收到朋友的请求 — 因此我已向您发送了一个。
    然后我可以分享 EMC、原理图和布局屏幕截图:-)

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    尊敬的 Simon:  

    很抱歉。 我已接受申请并开始聊天。  

    还有一个问题、因为它看起来肯定像 RS485 总线上的同一侧发射(与隔离栅无关)。 RS485 上的转换可能会导致这种情况、正如我之前所说、ISO1410 上的较慢转换时间将有助于实现这一点。

    断开电缆是否完全减少了发射(仍应连接端接/负载电阻)?  

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    您好、Andrew、  
    谢谢你。  

    断开电缆可显著减少辐射。

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    您好 Simon、  

    感谢您分享原理图和所有好细节。 更多详情请见我们的聊天,但我将在这里发布我们的讨论摘要,以保持主线程处于活动状态。

    第一次通过时、原理图看起来正常。 我们的发射结果与您拆除电缆后的测试类似。 我认为电缆充当天线、会拾取大量噪音。

    作为参考 、我们的 EMC 测试使用了带电池且无外部电缆的专用测试板。 这是为了提供与 PCB 的直接连接、而不会有额外的导线长度成为噪声源。  

    此致、
    Andrew

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    尊敬的 Simon 和 Koti:  

    请在此处或通过新的私人消息继续讨论。  

    此致、
    Andrew