对CAN总线防雷击有过经验的兄弟进来讨论一下——

只看该作者 · 2008-7-29 09:54

目前还没有见过CAN总线通信产品的实物，485通信的实物见过不少，防雷主要是A、B加TVS到地，然后串联电阻后再加放电管到地，基本上各防雷厂家的网站上也这么介绍（如图）

一开始我认为CAN的电平跟485差不多均为5V，估计同样的电路也应该适用于CAN总线，但CAN总线跟485的工作方式有点区别，就是其隐性电平是靠电阻拉出来的（有点跟485的接受状态类似，实际上我见过很多485的应用把接受状态也当作发送“1”的），这就要求线路上不能有大的负载电容，而P6KE系列TVS有不小的等效电容是我担心的，事实上按下图搭了一个电路串在CAN输出端后发现果然不能工作（恐怕485如果用发送信号来控制DE、RE的也会存在这样的问题）！

解决办法有两个：
一个是有些网站推荐的在TVS上串联快恢复二极管（事实上我认为串联一个根本不顶事，理论上至少要串联多个使正向压降大于5V，而且二极管可不是TVS能防止很大的浪涌电流，如果能，还要TVS干吗，所以这个方案我认为是骗人的）；
第二就是更换TVS，或者更换大电压（双向）的TVS以降低等效电容，但没彻底解决问题；或者就是将TVS更换为其他器件......那么是什么器件能在这里取代TVS呢？

我觉得在这里更换TVS为其他器件是唯一的解决之道......那么更换什么器件呢？

只看该作者 · 2008-7-29 22:36

    一般来说，信号线防雷的等级不会要求太高，即使电力设备这种可靠性要求极高的设备，也只要3级浪涌。楼主查一下自己的设备执行的标准，按标准来就可以了。3级浪涌是什么？1KV差模/2KV共模，对于差模浪涌，“放电管+半导体泄流”足够了，共模呢，试问哪个光耦隔离器件的隔离电压在2500V以下的？重要的是选2500V以上的隔离电源，根本不需要泄放。浪涌不是静电，没有电荷积累的说法。
    我在6楼说的加一个安规电容到大地，是冲静电去的，跟浪涌没有关系。
    对于工业设备，弱电端子到大地是要打700VDC或500VAC的绝缘的，对大地加700V以上的TVS（不知有没有）或放电管，跟不加而直接让光耦或者电源隔离模块抗住，没什么区别。
    楼主的电路是非常正确的了，但是器件选型方面可以斟酌一下，TVS管的专业不是防雷，而是防静电，当然，前面有放电管这样的壮汉罩着，也可以起到防雷的效果，防雷和防静电一肩挑了。选用能耐12V以上的CAN总线驱动器，同时提高TVS管的电压，可以降低TVS管的电容。或者选用低电容的TVS管型号，一般的大厂都会有低电容型号的。
    建议楼主选专业的防**，比如Teccor Electronics公司的SIDACtor系列器件，这玩意电容约为TVS的十分之一，越是低压型号差距越大。而防浪涌的通流量却远大于TVS管。

2万 · 2008-7-30 09:22

前端用大容量放电管接保护地（真实大地）钳位共模电压
后面TVS端接信号地和信号线的屏蔽层限制差模电压，防止差模电压损坏器件

注意：
1、信号线的屏蔽层应该接TVS地，并且应该对保护地（真实大地）加一个更大容量的放电管！

2、TVS必须使用双向的，建议并接或换成专用防**，那个比TVS更有效

3、输入线必须加共模抑制线圈（电感），

4、信号地不要直接接防雷地，否则会带来很多问题

5、元器件质量很关键，特别是隔离电源（变压器）的耐压、隔离器件的分布参数很关键

6、只有合理的电路设计＋优质器件，并且确保正确且可靠的接地和接地电阻，才能做到很好的防雷效果。

4万 · 2008-7-29 10:45

只看该作者 · 2008-7-29 10:49

实际上放电管接的是大地，后面TVS接的才是信号地。

（但实际上我真的见过某知名传感器大厂的一个传感器485防雷保护就象我图中那么接的，放电管直接接信号地，传感器本身并没有接保护地）

4万 · 2008-7-29 10:55

否则只是心理安慰，反而带来你遇到的负作用，去通讯技术坛看看相关老帖吧。

只看该作者 · 2008-7-29 11:14

各通信板间不会存在电位差，这种情况下我觉得TVS连接信号地保护效果更好......

（破析过些知名大厂传感器的485电路，TVS均接信号地，而且现场使用也确实有一定的防护作用，表现在我公司的设备与之相连并遭雷击时，我公司设备的485芯片损坏，而传感器侧完好......）

（另：春阳兄能指个老贴的连接么，或者你的博客里有么？我找了一圈没找着）

只看该作者 · 2008-7-29 12:25

    实际上，知名大厂的接法是正确的，保护CAN、485等通信口的TVS管都只有10几V，如果直接接大地，绝缘和耐压测试怎么过？防雷既要防差模，又要防共模，因此信号线之间的TVS管是必须的，信号线对信号地也是必须的，至于信号地和大地之间，可以接一个安规电容，不用接电阻，安规电容的泄漏电阻就够了。
    所以，保护器件的等效电容是绕不过去的结，现在有低电容的型号，不记得哪家的了，楼主可以查一下，外部有放电管的情况下，也可以选用容量小一些的TVS管，容量小的电容也小。
    另：即使真的TVS管接大地，两根信号线各接一个的话，其电容还不是串起来接在信号线两端了吗？

只看该作者 · 2008-7-29 12:39

1、四川绵阳WB的电力传感器（TVS接信号地）；
2、北京昆仑海岸的模拟量传感器（放电管接信号地）；

只看该作者 · 2008-7-29 13:14

感觉这样的问题才是模拟板大侠展示水平的地方

4万 · 2008-7-29 15:25

很多东西人云亦云，有心分析的话并不难。
21IC的帖子缺乏关键词搜索功能，沉底的老帖确实难找，只有用笨办法捞了。

只看该作者 · 2008-7-29 17:01

如果线上有好些设备,即使用电容小点的TVS,设备多了还是不行的.
9楼钳位的方法能具体说说吗?

只看该作者 · 2008-7-29 17:31

TVS端接信号地和大地的区别：

1、接信号地：放电管只能将浪涌削减到100V内，剩余的浪涌电压需要靠TVS来消除，TVS会迅速将电压释放到信号地上，但因为信号地对大地并无快速通路，所以通信部分的电位会被抬高到近100V......但我认为抬高就抬高了呗，只要板子不坏，隔离的光耦和电源不击穿就没事，引起高电位的电荷会通过接地电阻慢慢释放掉的；

2、接大地：这就意味着通信总线会始终被嵌位在大地电位左右......但这里存在一个问题，通信总线跟信号地之间无法保证是安全的，大地的轻微浮动或者因为感应使得通信部分电位的抬高，这种可能性虽然我没有经过论证，但万一存在势必引起通信芯片的击穿......但这样的浮动对于方案1不存在问题，只要别浮动到几百伏把隔离的器件击穿就行。

所以我绝地TVS管还是接信号地比较安全....

欢迎兄弟们（特别期望春阳兄）一起讨论分析.......

4万 · 2008-7-29 19:06

对于多数以大地作为参考点的共模电压而言比如感应雷，其唯一泻放回路就是大地，任何设备内部电路包括你说的信号地都可看成是对大地具有一定击穿电压的回路，这里的击穿就是导致故障的原因，TVS接在参考地（信号地）上，雷击感应电压如何泻放？接电容、电阻的感抗又是多少？

只看该作者 · 2008-7-29 21:53

多级才防的住啊，靠一级来防雷有点吹水的成分

只看该作者 · 2008-7-29 21:56

放电管已经将绝大部分的电压对大地释放掉了，剩余的电压（放电管的嵌位电压）不会导致通信模块的任何部分对地击穿，如果放电管选择90V/10KA，这个电压我想对绝大多数隔离器件是来将不是问题吧......那么点残压就通过那个5M的电阻慢慢释放好乐

只看该作者 · 2008-7-29 21:58

没有绝对的安全，不过是在成本允许的前提下对一定范围内的浪涌有一定的防护作用罢了

3万 · 2008-7-29 23:39

2万 · 2008-7-30 09:18

只看该作者 · 2008-7-30 14:37

1、为了节省成本，我们通信总线几乎不拉地线，更别提屏蔽层了，一般就拉两根差分线了事；

2、也是为了节省成本，所以选择TVS，毕竟现在PXKE系列的TVS已经非常通用、易买和便宜了，而且速度是电压嵌位里做的最快的（不知道xwj兄指的专用防**是否指TSS，如P0080），其比较大的等效电容固然会影响速度，但同时也对浪涌电压有一定的缓冲作用，选择合适的TVS很关键，在允许的范围内可选择双向、尽量高电压的TVS，可降低等效电容；

3、要做到可靠接地，也常常是水中捞月，毕竟现在工程上的事情大家都清楚，这个不是设计部门甚至我们公司能控制的，题外话了......

现在下一步就是测试这个电路的防护效果了！

对CAN总线防雷击有过经验的兄弟进来讨论一下——

相关下载

相关帖子

信号线防雷

11楼的接法是正确的

提示一下：保护地和参考地不是一个“地”

呵呵，这个电路是做测试用的——

TVS也要接保护地

信号地与大地之间有1到10M的电阻释放静电——

防雷

公布下知名厂家的名字——

帮忙顶一下，虽然兄弟不太懂

共模保护用钳位的办法要比用TVS好得多

6楼的效果不好

我先说一下我的分析，算是抛砖引玉吧——

首先，大地必须可靠连接，这是前提

re

to chunyang兄

to yadog

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不懂CAN，占位观察中。。。

多谢兄弟们的指点（尤其感谢chunyang、djyos、xwj）

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