【大神课堂】如何提升CAN总线浪涌防护？

CAN总线虽然有较强的抗干扰能力，但在实际应用中依旧会受到静电以及浪涌的干扰，在CAN总线组网中我们应该如何提升总线的浪涌防护能力呢？其实并不难，这几种器件让你无忧。

先了解几种典型的瞬态骚扰。

表1 几种瞬态骚扰的比较

从表中可知，浪涌的能量最高，过电流最大，因此危害性也是最大。对于浪涌防护，介绍以下三种器件。

一、TVS

图1 双向TVS管特性图

反向截至电压VRWM：TVS不导通的最高电压；

钳位电压VC：二极管导通通过一定电流时两端的电压，随电流增大而增大；

反向电流IR：VRWM电压下的反向漏电流；

击穿电压VBR：TVS管通过规定测试电流IT(通常为1mA)时的电压，表示TVS管导通的标志电压；

峰值电流IPP：TVS管允许通过的10/1000μs或8/20μs波的最大峰值电流。超过这个电流可能造成永久性损坏。由于功率限制，击穿电压高的管子允许通过的峰值电流越小；

CJ：TVS管的结电容比ESD器件大很多，单向的比双向的大，结电容会影响TVS管的响应时间，用于通讯总线时会限制总线带宽。

选型考虑参数：VC、IPP、CJ

二、气体放电管

直流击穿电压VDC：在放电管上施加100V/s上升斜率的电压时，导致放电管击穿的电压值，这是放电管的标称电压值，该参数分散性较大；

脉冲击穿电压VSI：在放电管上施加1kV/μs上升斜率的电压时，导致放电管击穿的电压值。冲击放电电流ID：分为8/20μs波和10/1000μs波冲击放电电流两种。

选型考虑：VDC、ID。

TVS管及气体放电管等器件手册中通常会给出两种电流波的测试参数。8/20μs波和10/1000μs波，两者的主要区别是持续时间及峰值电流，8/20μs峰值电流为kA级别，10/1000μs峰值电流为A级别。持续时间分别如图2、图3所示。

图2 8/20μs电流波

图3 10/1000μs电流波

三、PTC电阻

图4 PTC电阻特性

最大工作电压VMAX：最高允许温度下，PTC电阻能够持续承受的最大电压；

保持电流Ihold：使PTC阻值稳定在工作点阻值时的电流；

触发电流Itrip：能够使电阻阻值呈现阶跃增加的最小电流；

额定零功率电阻Rn：PTC在常温下的初始电阻；

开关温度TC：阻值呈现阶跃增加的温度，此时阻值为最小阻值的2倍。

选型考虑：Rn、Itrip、Ihold。

四、抗浪涌一体化方案

图5 浪涌测试电路

图6 CTM1051(A)HP的EMC性能

图7 应用原理图