事情是這樣,閑暇逛論壇看到一個(gè)求助帖。大概意思是485收發(fā)電路上面的TVS都是接到“大地”上,但是家用電器,小編理解應(yīng)該是那種塑料殼的小功率的電器類(lèi)似于血壓計(jì),風(fēng)扇那種,沒(méi)有電源“大地”,這里小編的理解就是PE線。也就是樓主的應(yīng)用應(yīng)該是那種電源兩插的那種,沒(méi)有PE線,那么TVS怎么把ESD相關(guān)的瞬時(shí)高壓回路引到一個(gè)“大地”或者說(shuō)是“接殼地”又或者說(shuō)是“保護(hù)地”上面。
01熱心網(wǎng)友的幫助
帖子不長(zhǎng),一共3樓,因?yàn)樵?樓,樓主看了熱心網(wǎng)友發(fā)的一張圖,然后說(shuō)了聲謝謝,讓我們吃瓜群眾乍一看是不是問(wèn)題得以解決,又或者是樓主看了2樓熱心網(wǎng)友的回帖頓悟了什么。到這里一切看似正常,我也以為樓主已經(jīng)明白了該怎么處理單相電器沒(méi)有”大地“,怎么把ESD高電壓引到”大地“這個(gè)問(wèn)。但是下班路上想來(lái)想去沒(méi)搞明白怎么回事,2樓這圖什么意思,出自哪里,而且2樓的圖里面一顆TVS也沒(méi)有啊,抱著砸鍋賣(mài)鐵,不不不是刨根問(wèn)底的精神,小編進(jìn)行了一場(chǎng)無(wú)聊的探索,也可以說(shuō)是自己說(shuō)服自己的一次嘗試。
022樓網(wǎng)友電路的出處
圖1 THVD1550DGKR
圖2ISO308x
靠著小編在互聯(lián)網(wǎng)這么多年白嫖(文獻(xiàn)檢索)的經(jīng)驗(yàn),終于在Ti官網(wǎng)的“High EMC Immunity RS485 Interface Reference Design for Tamagawa Encoders”這邊文章中找到了2樓網(wǎng)友給出的電路圖,圖1。這是篇針對(duì)于THVD1550DGKR這顆485驅(qū)動(dòng)芯片做的demo板方案。相較于我們常見(jiàn)的485帶隔離的驅(qū)動(dòng)芯片,這個(gè)芯片本身沒(méi)有2個(gè)GND也就是說(shuō)沒(méi)有隔離,但是它也提供了,±30kV HBM ESD,±18kV IEC 61000-4-2 ESD 接觸放電,±25kV IEC 61000-4-2 ESD 空氣間隙放電,±4kV IEC 61000-4-4 電氣快速瞬變相關(guān)的ESD保護(hù)性能,也就是說(shuō)電路前極無(wú)需額外再加TVS等ESD保護(hù)器件。如果我們使用485帶隔離的驅(qū)動(dòng)芯片,如圖2,雖然也有類(lèi)似ESD保護(hù),但是也還是不能解決樓主的問(wèn)題,因?yàn)閹Ц綦x的驅(qū)動(dòng)芯片也是分兩個(gè)GND,其中前極的GND需要接到所謂的“保護(hù)地”或者是“大地”上。
那么至此,可以明白了樓主說(shuō)了謝謝的原因了,他可以用類(lèi)似THVD1550DGKR這種帶ESD保護(hù)的但是又不是隔離的485驅(qū)動(dòng)芯片,來(lái)解決單相沒(méi)有“保護(hù)地”或者是“大地”系統(tǒng)中485接口ESD保護(hù)的問(wèn)題了。
03更深入的想法
圖3 居家配電系統(tǒng)線路圖
圖4常見(jiàn)的簡(jiǎn)單電路220 AC轉(zhuǎn)DC
圖5虛地隔離
至此,照理這條關(guān)于485的ESD求助已經(jīng)解決了,但是因?yàn)樾【幠X殼子的慣性思維,又發(fā)散出了一個(gè)新的想法,深不深入不得而知啊。就是,比如有的產(chǎn)品死扣BOM成本(這種產(chǎn)品別買(mǎi)!)就是因?yàn)槌杀荆唤o用ESD保護(hù)的芯片,就是要上TVS,那么此時(shí)我們?cè)趩蜗嗟南到y(tǒng)中應(yīng)該如何處理呢。
首先,我們要明白一個(gè)事情,就是居家系統(tǒng)配電在入戶(hù)前PEN是一起的,入戶(hù)后才分成PE和N,就說(shuō)到這里,引用大神Patrick Zhang的圖3,至于幾種配電系統(tǒng)(TN-C接地系統(tǒng),TN-S接地系統(tǒng),TN-C-S接地系統(tǒng)),小編就不長(zhǎng)篇大論了,也不是小編的專(zhuān)業(yè)了。
其次如圖4,一般的AC轉(zhuǎn)DC都要經(jīng)過(guò)變壓器,整流器,然后DCDC或者LDO直接輸出所需要的DC電壓。
有了上述幾點(diǎn)的認(rèn)知后,提出我自己的想法,如果真的在BOM成本壓力下,無(wú)法使用自帶ESD保護(hù)的芯片,要在前極加TVS并且是在單相的系統(tǒng)中,那么TVS的“大地”接到哪里呢。小編認(rèn)為可以通過(guò)虛地來(lái)解決,就是電路板上的GND平面通過(guò)一個(gè)電阻一個(gè)電容隔離開(kāi),如圖5,然后那個(gè)所謂的“接殼地”,接到單相電路的變壓回路上,把TVS的“大地”接到或者說(shuō)ESD泄放回路接到“接殼地”上,最終泄放到正真的PE或者PEN上去。
總結(jié)
好了終于把自己一點(diǎn)點(diǎn)不成熟的想法表達(dá)了出來(lái),如果聚聚們有更好的辦法或者實(shí)際工作中遇到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題,可以后臺(tái)聯(lián)系我深入探討哦!
審核編輯:湯梓紅
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