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[参考译文] ISO1211:ISO1211的 ESD 和快速瞬变/突发问题

Guru**** 2350610 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1211
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/1441785/iso1211-esd-and-fast-transient-burst-problems-with-iso1211

器件型号:ISO1211

工具与软件:

尊敬的先生或女士

在 STO 应用(安全转矩关闭)中、我们针对输入信号实现了两个 ISO1211。 由于 STO 输入电缆的最大长度被限制为小于30m、因此无需承受浪涌测试。 因此、我们根据数据表中的信息、使用2.35k 电阻器(用于阈值定义)、560R 电阻器(用于电流定义)、10nF 电容器(用于降噪)和 TVS 二极管(33V 击穿电压)(用于过压/瞬态保护)构建了输入电路。 (数据表图22)根据数据表中提供的信息、电路应承受快速瞬态脉冲以及 ESD 脉冲。 遗憾的是、ESD 脉冲损坏了 ISO1211隔离器的输入。

根据数据表中从负信号输入线路到接地的电容器中的信息、有助于承受快速瞬态脉冲、ESD 脉冲和浪涌(建议在承受浪涌脉冲时不要进行浪涌测试、即使本设计也不需要浪涌测试)(如数据表中的图23所示)。

是否有任何经验或假设、为什么当前设计会被幅值为2kV 的 ESD 脉冲破坏?

在如何提高电路对快速瞬态脉冲和 ESD 脉冲的抵抗能力方面、是否有任何停留点/好的提示和技巧?

是否可以选择在负信号线路和接地之间安装电容器? 如果是这样,这是什么优点和缺点?

非常感谢您的反馈。

此致 Iwan Briker

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    您好、Iwan、  

    感谢您联系我们。 我知道您查看了  数据表的第9.2.1.2.5节浪涌、ESD 和 EFT 测试中的信息、并发现输入在 ESD 脉冲小于数据表中显示的值(2kV)时发生故障。 首先、我要检查输入电阻器和 TVS 二极管上的浪涌额定值。  

    • 请分享 TVS 二极管的器件型号。  
    •  您测试的 ESD 标准和级别是什么?
    • 您能否分享一个原理图?  

    与 Cin 并联的额外电容可能用处不大。 但是、它可能会减慢或限制输入端的数据速率。  

    此致!
    Andrew

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    Andrew、您好

    有关 ISO1211设计的一些额外信息。

    R300和 R301电阻器的封装为0805、应适合耐受 ESD 和 EFT 脉冲。 (由于电缆长度的限制、不需要承受浪涌脉冲。)

    TVS 二极管的封装为 SMA。 (认可部件:SMAJ33CA-H Bourns、Inc、 SMAJ33CA Taiwan Semiconductor Co.、Ltd. 、SMAJ33CA-TR STMicroelectronics N.V.、 SMAJ33CA Littelfuse、Inc.和 SMAJ33CA-TP Micro Commercial Components Corp.)

    破坏 ISO1211的 ESD 脉冲(接触放电)根据 EN 61000-4-2进行施加。 振幅为+2kV 和+4kV 的 ESD 脉冲导致输入阈值电平发生显著变化、幅度为+6kV 的 ESD 脉冲导致 ISO1211受损。 符合产品说明书中的信息、这些不应该发生。

    为提高有关计划的 ESD 脉冲和 EFT I 的设计稳健性、请执行以下操作:

    -将已经实施的 TVS 二极管 D303直接连接到 STO+和 STO-之间(绿色路径在下图左上角。

    -实现一个1nF 或470pF 电容器和一个1M Ω 电阻器从负输入(STO-)到接地电位。 (绿色组件)

    问题:

    -计划的重新设计是否是一个好的策略?

    -根据数据表中的信息,为了优化浪涌行为,对地电容值不应超过500pF。 由于设计不一定要满足浪涌测试要求、因此允许使用更高的电容值、不是吗? 这里是电容值的限制、分别是高于500pF 的接地电容器的影响。

    -如果接地电容器必须小于500pf ,则需要分别实施与接地电容器并联的附加 TVS 二极管和电阻器。

    此致

      Iwan

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    您好、Iwan、

    电阻器 R300和 R301的峰值功率能力需要达到几安培的电流。 建议使用数据表中所示的防脉冲电阻器。 处于电流范围的安培数。  

    我们同意、计划中的重新设计是一个很好的战略。 电阻可能会减慢二极管应尽可能靠近连接器放置的 TVS 响应时间。 我建议先在不使用额外 RC 接地的情况下进行测试、如果需要进一步改进、则稍后再添加这些 RC。

    此致!
    Andrew

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    Andrew、您好

    非常感谢您的反馈。 我会检查电阻器主题、可能会将标准电阻器替换为脉冲类型验证的电阻器。

    您是否有关于接地电容值的信息? 如果我实施一个2.2nF 电容器、涉及到信号性能和 EMC 行为、会发生什么情况? (当前设计不需要高速信号转换或 信号切换低于1kHz。

    此致

      Iwan

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    您好、Iwan、  

    我们尚未在接地路径上测试较大的电容器。 通常、这有助于提高 EMC 且不会影响数据速率。   

    此致!
    Andrew