1条485电路EMC设计的求助

事情是这样,闲暇逛论坛看到一个求助帖。大概意思是485收发电路上面的tvs都是接到“大地”上,但是家用电器,小编理解应该是那种塑料壳的小功率的电器类似于血压计,风扇那种,没有电源“大地”,这里小编的理解就是pe线。也就是楼主的应用应该是那种电源两插的那种,没有pe线,那么tvs怎么把esd相关的瞬时高压回路引到一个“大地”或者说是“接壳地”又或者说是“保护地”上面。
01热心网友的帮助
帖子不长,一共3楼,因为在3楼,楼主看了热心网友发的一张图,然后说了声谢谢,让我们吃瓜群众乍一看是不是问题得以解决,又或者是楼主看了2楼热心网友的回帖顿悟了什么。到这里一切看似正常,我也以为楼主已经明白了该怎么处理单相电器没有”大地“,怎么把esd高电压引到”大地“这个问。但是下班路上想来想去没搞明白怎么回事,2楼这图什么意思,出自哪里,而且2楼的图里面一颗tvs也没有啊,抱着砸锅卖铁,不不不是刨根问底的精神,小编进行了一场无聊的探索,也可以说是自己说服自己的一次尝试。
022楼网友电路的出处
图1 thvd1550dgkr
图2 iso308x
靠着小编在互联网这么多年白嫖(文献检索)的经验,终于在ti官网的“high emc immunity rs485 interface reference design for tamagawa encoders”这边文章中找到了2楼网友给出的电路图,图1。这是篇针对于thvd1550dgkr这颗485驱动芯片做的demo板方案。相较于我们常见的485带隔离的驱动芯片,这个芯片本身没有2个gnd也就是说没有隔离,但是它也提供了,±30kv hbm esd,±18kv iec 61000-4-2 esd 接触放电,±25kv iec 61000-4-2 esd 空气间隙放电,±4kv iec 61000-4-4 电气快速瞬变相关的esd保护性能,也就是说电路前极无需额外再加tvs等esd保护器件。如果我们使用485带隔离的驱动芯片,如图2,虽然也有类似esd保护,但是也还是不能解决楼主的问题,因为带隔离的驱动芯片也是分两个gnd,其中前极的gnd需要接到所谓的“保护地”或者是“大地”上。
那么至此,可以明白了楼主说了谢谢的原因了,他可以用类似thvd1550dgkr这种带esd保护的但是又不是隔离的485驱动芯片,来解决单相没有“保护地”或者是“大地”系统中485接口esd保护的问题了。
03更深入的想法
图3 居家配电系统线路图
图4 常见的简单电路220 ac转dc
图5 虚地隔离
至此,照理这条关于485的esd求助已经解决了,但是因为小编脑壳子的惯性思维,又发散出了一个新的想法,深不深入不得而知啊。就是,比如有的产品死扣bom成本(这种产品别买!)就是因为成本,不给用esd保护的芯片,就是要上tvs,那么此时我们在单相的系统中应该如何处理呢。
首先,我们要明白一个事情,就是居家系统配电在入户前pen是一起的,入户后才分成pe和n,就说到这里,引用大神patrick zhang的图3,至于几种配电系统(tn-c接地系统,tn-s接地系统,tn-c-s接地系统),小编就不长篇大论了,也不是小编的专业了。
其次如图4,一般的ac转dc都要经过变压器,整流器,然后dcdc或者ldo直接输出所需要的dc电压。
有了上述几点的认知后,提出我自己的想法,如果真的在bom成本压力下,无法使用自带esd保护的芯片,要在前极加tvs并且是在单相的系统中,那么tvs的“大地”接到哪里呢。小编认为可以通过虚地来解决,就是电路板上的gnd平面通过一个电阻一个电容隔离开,如图5,然后那个所谓的“接壳地”,接到单相电路的变压回路上,把tvs的“大地”接到或者说esd泄放回路接到“接壳地”上,最终泄放到正真的pe或者pen上去。
总结
好了终于把自己一点点不成熟的想法表达了出来,如果聚聚们有更好的办法或者实际工作中遇到过类似的问题,可以后台联系我深入探讨哦!


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