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[参考译文] ISO1050：芯片）ISO1050（脉冲电压？时是否存在损坏风险

admin
Guru**** 657500 points
Other Parts Discussed in Thread: ISOW1044, ISO1044, ISO1050, ISO1042
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/1223224/iso1050-is-there-a-risk-of-damage-when-the-chip-iso1050-is-subjected-to-pulse-voltage

器件型号：ISO1050
主题中讨论的其他器件： Strike、 ISO1042、ISOW1044、ISO1044

大家好、

当芯片（ISO1050 μ s）脉冲电压？时是否有损坏风险。下面是该电压：的描述

a：黄色波形表示 CANH 接地、蓝色波形表示 CANL 接地

B.最大峰值电压可达87V、持续约20纳秒

C.防雷测试条件说明：

在 CAN+和 PGND 之间冲击一个共模3KA 照明电流，该3KA 的大部分照明电流通过三极放电管从 CAN+放电到 PGND，该电流由共模电感器去耦、 然后在 TVS 的两端形成残余电压。 示波器测得的 CHIP 引脚到接地的脉冲电压波形如下。

D. ISO1050器件技术规格中给出的电压限制为-27V 至+40V、这应该是直流电压测试的结果。 芯片承受纳秒级电压超过规定应力是否有损坏风险？

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    TI__Guru**** 657500 points
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    你好， ，

    ISO1050器件可能能够承受87V 的电压20ns、但3kA 的雷击电流对于器件来说有点过高。  
    必须使用必要的保护元件来实现总线保护。 请浏览 TIDA-00629 参考设计、了解 CAN IEC ESD 和浪涌保护、以获得必要的组件等级。

    谢谢

    Vikas J

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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好，Vikas Jeevannavar

    感谢您的回复！

    1.芯片施加在室外电源上、接口需要外部接线、在一些恶劣环境下可以承受3KA 的雷击电流、该3KA 电流主要由端口处的放电管(SP5)放电。

    2.电路中采用 CAN 总线保护设计、通过测量 CANH/CANL 在通过放电管 SP5、共模电感 L802、TVS 后的 GND 波形获得87V 脉冲电压。

    3、通过上面的保护电路,我公司重复了三轮雷击试验, CAN 电路仍能保持正常通讯。 但是、我们不确定的是此脉冲电压是否会损坏芯片

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    TI__Guru**** 657500 points
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    尊敬的 Vikas：

    我是 Francis、FAE 的范围是 Vertiv、

    我们能否 明确结论、ISO1050是否能够承受87V 20ns？ (考虑客户的保护电路。) 或超出规格？

    另一方面、客户额外添加两个7.5欧姆电阻器以释放电流、如下所示。 您能帮助检查一下它是否适合该器件吗？ 例如影响传输速率、或产生信号反射。

    非常感谢！

    BRS、

    弗朗西斯

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    TI__Guru**** 657500 points
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    保护电路说明：

       由于 CAN 信号可能从外部连接、自然冷却模块针对差分模式/共模增加了3KA 的雷击要求。 与原始 CAN 保护电路相比、在 CAN+/CAN 外部端口上增加了一个三端放电管、形成了一个典型的次级保护电路。 如下所示：

     

        如上所述、第一级是一个三端气体放电管、可同时提供差模保护和共模保护。 后保护电路使用三个双向 TVS 管实现差模共模保护、两个保护电路使用电阻或电感去耦来降低后级的残余电压。

        此外、由于所选差模 TVS 二极管的体电容很大、达到 nF 电平、为了降低其对 CAN 信号的影响、需要使用具有小体电容(数十 pF)的快速恢复二极管电桥 进行串联连接、以避免影响信号传输速率。

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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好、Wenhao。

    感谢您分享更多信息。 因为 Vikas 目前正在旅行,我将帮助你在此期间的讨论。

    如果我正确理解了您的问题、您主要会看到下面两个瞬态出现在 ISO1050 CAN 引脚上。

    1. 87V、持续20ns 的电压瞬变。
    2. CANH 和 PGND 之间的3kA 照明电流。

    87V 的持续20ns 电压瞬变 ：
    正如 Vikas 之前所述、我们认为器件可能能够承受这种电压瞬变、但由于这超出了器件规格、并且我们不会对此类瞬变进行器件测试、因此我们无法保证器件在所有器件中都能够承受这种瞬变。 您必须包含适当的保护元件、以确保此类电压瞬变受到抑制、并且 CAN 引脚上的电压受到限制、从而不会超出器件额定值(+40V/-27V)。 具有适当阈值的 TVS 二极管应该就足够了、我看到您已经在 CAN 引脚上使用了 TVS 二极管。

    CANH 和 PGND 之间的3kA 照明电流 ：
    我不确定您是否打算说、通过您已集成的所有保护电路时、3kA 照明电流在20ns 的持续时间内产生87V、如果这是您的意思、请确认。
    如果我的理解是正确的、那么我们认为该器件可能能够承受此87V 脉冲、但我们无法保证所有器件都将持续承受该脉冲、因为我们不会测试此类瞬变。

    如果3kA 雷击电流和87V @ 20ns 的测试是两种不同的测试、那么我需要您的帮助来阐明在 ISO1050的 CANH 和 CANL 引脚上它产生的电压是什么。 我可以根据它产生的电压来确认这是否正常。

    我还想指出的是、ISO1050是我们较旧的隔离式 CAN 收发器之一。 与 ISO1050相比、我们更新的隔离式 CAN 收发器(如 ISO1042)可提供更高的保护(CAN 总线上为±70V)和出色的整体性能、因此、我们建议您使用我们更新的器件来实现最佳保护和性能。

    谢谢、如果您有任何问题、请告诉我。


    此致、
    Koteshwar Rao.

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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好、 Koteshwar Rao

    感谢您的回复！

    1、您首先的理解是正确的。 当3kA 雷击电流通过已添加的所有保护电路时,它最终会在芯片引脚和接地之间产生大约20ns (87V)的电压。我们的公司将继续采取措施来减小这种应力。 我们也希望 TI 能够在可能的情况下帮助测试和仿真该电压是否会造成芯片损坏

    2.公司最初使用的是 ISO1042芯片、但是由于未来需要增加替代的型号、所以改为 ISO1050

    3.能否帮助确认两个串联电阻(如下图所示)是否会对 CAN 通信产生影响,比如是否会影响 CAN 的传输速率和负载能力? 我们的实际应用可能需要5个并联模块、即5个 CAN 并联连接

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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好、Wenhao。

    感谢您的输入并确认产生87V 20ns 脉冲的原因。

    1. ISO1050是具有较低 CAN 总线引脚额定值的较旧器件、接受87V 电压的器件可能不是我们产品系列中的最佳器件。 由于 ISO1042已在总线上支持70V、因此我可以确认20ns 时的87V 不会成为问题。
    2. 感谢确认。 我们建议选择更新的器件、以确保您的产品性能与行业持平。 不确定您是否需要高隔离等级、但我们确实选用 ISO1044和 ISOW1044作为替代器件、这也是我们最新的器件。
    3. 这些电阻器可能不会直接对时序规格产生太大影响、但可能会略微降低总线上的信号电压。 这可能意味着通信长度略短、但我认为电阻高达10Ω Ω 不应是主要问题。
      1. 我建议使用电缆长度和您期望产品使用的节点数对您的产品进行充分测试。 如果信号完整性、数据速率和其他性能规格满足您的要求、则您可以继续使用此方法。


    此致、
    Koteshwar Rao.