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[参考译文] TMP421:由于电磁干扰而导致从 TMP421传感器中读取数据时出现问题

Guru**** 1704470 points
Other Parts Discussed in Thread: TMP421, TMP421-Q1, DXP, ISOTMP35
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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1371208/tmp421-problems-with-reading-from-the-tmp421-sensors-due-to-electromagnetic-interference

器件型号:TMP421
Thread 中讨论的其他部件:DXPISOTMP35

工具与软件:

您好!

我们给您写信、是想告知我们在从 TI TMP-421传感器读取温度数据时遇到的问题。

我们的应用说明:

我们在直流驱动逆变器中使用 TMP421传感器来监控 PCB 上18个位置的温度、这些位置靠近会变得很热的功率开关 MOSFET 晶体管。

电路板规格:

  • 尺寸:160 x 180mm
  • 层数:5.

接地层

用途

PCB

1.

常见

40um (1oz)

2.

常见

40um (1oz)

3.

高电流

固态

4.

GND 和电源

40um (1oz)

5.

GND

40um (1oz)

最大电流高达400A。 电压40-60伏

 

我们在每块电路板上总共安装了9个 TMP-421传感器、每个电路板上还连接另一个传感器(晶体管)以使用测量另一个温度的选项。

主 TMP421芯片和外部传感器之间的距离为3mm 至27mm。

我们使用完全寻址–三个 Tmp421寻址引脚(3 x 3 = 9个传感器)的三种状态。

在配置"悬空"状态时、47k/47k 电阻分压器用于避免 EMI 条件下的输入悬空。

 

我们通过 I2C (100KHz)向其中一个传感器发出一个请求、长为几十毫秒。 总共约1.5秒、我们从所有传感器的寄存器中读取数据(根据 TI 文档中的 Register Map):

  • 0x00、本地温度(高字节)
  • 0x01、远程温度(高字节)
  • 0x10、本地温度(低字节)
  • 0x11、远程温度(低字节)

PVLD 和 Open 位始终处于正确的状态。

 

问题说明:

我们在从 TMP421传感器读取错误数据时遇到问题、可以肯定这些问题是由电磁干扰引起的。

根据我们使用电机逆变器的功率(以及它会影响电磁噪声)、在高达特定功率级别的情况下、来自所有传感器的所有数据都是正确的。

在特定的功率等级下、一些传感器会停止通信一段时间、之后会再次恢复通信。 有时一些传感器会停止、有时其他传感器会停止。 有些传感器一直在工作。 此情况表明 I2C 总线状态良好、问题不在于传感器和处理器之间的数据传输。

在极高功率(从而导致 EMC)下、许多传感器会长时间停止工作、但始终有一两个传感器能够正确传输其正确的数据。

在所测试的不同电路板上有一个传感器(始终位于同一地址)、这些传感器始终在所有电源下正常工作。 这是使用的传感器(表3. TMP421-Q1从器件地址选项)

从器件地址0%0011 100:

A1–悬空

A0 - 0

 

我们请求 TI 提供帮助:

请向我们提供 TMP-421在 EMI 条件下的良好布局相关信息、分享您的经验、并提供一些建议和建议、帮助我们解决 TI TMP-421的 EMC 问题。

  • 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、Nikola、

    连接到 TMP421的远程结往往容易产生噪声、而遵守我们的布局程序来减少噪声十分重要。  EMI 屏蔽不当可能会导致误差增加。  您可以采用两种方法。 一种是对 PCB 各层内的导线进行布线、另一种是对 DXP 和 DXN 布线使用屏蔽电缆。   有关更多详细信息、请参阅 www.ti.com/.../sboa173a。

    有关最佳 EMI 实践的更多信息、请参阅随附文档降低 EMI 的 PCB 设计指南。  

    https://www.ti.com/lit/szza009

    此致、

    Meredith McKean

  • 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。

    谢谢您的答复、请全程澄清一下。

    主要建议是该问题是由与外部传感器的连接(布线)引起的。
    即使是对于样片、此处建议使用双绞线而不是引线。
    然而、很奇怪的是、有一个传感器距离芯片只有几毫米、连线很好、但这个传感器还是掉了、在下面的图片中、红轨道、下面所有的"brown"都是 GND。  请参阅 U17和 Q11。

    我们在​​GND 端子区域有三个这样的传感器、这些传感器的连线状态良好(即不会运行长轨道)、但我们仍然丢失了其中的一些传感器(在所有被测试的板上重复使用)。

    有趣的是、在这三个传感器中、尽可能进行良好接线、一个传感器在相当低的负载下丢失、而另一个传感器在负载增加时丢失。

  • 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、Nikola、

    目前、我们没有针对 EMI 抗扰性的 EMI 数据或布局建议。 TI 确实提供 ISOTMP35、该器件用于在高压环境中测量温度。  请参阅随附的文档《降低 EMI 的 PCB 设计指南》。  

    https://www.ti.com/lit/szza009

    此致、

    Meredith McKean