ZHCSGU8G June 2017 – February 2025 ISO1211 , ISO1212
PRODUCTION DATA
数字输入模块需进行以下测试:浪涌测试 (IEC 61000-4-5)、静电放电 (ESD) 测试 (IEC 61000-4-2) 和电气快速瞬变 (EFT) 测试 (IEC 61000-4-4)。浪涌脉冲波形具有最高能量和最宽的脉冲宽度,因此是这三者中最严格的测试。
图 8-2 展示了 1 类和 3 类系统的应用示意图。对于输入终端和保护接地端 (PE) 之间的 1kVPP 浪涌测试,建议 RTHR 的值为 1kΩ,CIN 的值为 10nF。表 8-1 汇总了满足 1 类和 3 类系统不同 EMC 要求级别的建议元件值。
| IEC 61131-2 类型 | RSENSE | RTH | CIN | 浪涌 | IEC ESD | IEC EFT | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LINE-TO-PE | LINE-TO-LINE | LINE-TO-FGND | ||||||
| 1 类 | 562 | 2.5kΩ | 10nF | ±1kV | ±1kV | ±1kV | ±6kV | ±4kV |
| 3 类 | 562 | 1kΩ | 10nF | ±1kV | ±1kV | ±500V | ±6kV | ±4kV |
| 330nF | ±1kV | ±1kV | ±1kV | ±6kV | ±4kV | |||
图 8-9 展示了用于浪涌测试的测试设置和应用电路。建议在 FGND 引脚和 PE(接地)之间使用 500pF 的噪声滤波电容器。为实现出色的浪涌性能,FGND 引脚和任何其他接地电势(包括 PE)之间的有效电容总值不得超过 500pF。对于线路至 PE 测试(共模测试),FGND 引脚通过去耦网络连接到辅助设备 (AE)。

对于电压电平较高的浪涌测试或不能使用较大 CIN 值的更快系统,可以使用 TVS 二极管或压敏电阻来满足 EMC 要求。使用较小 RTHR 值的 2 类系统也需要 TVS 二 极管或压敏电阻进行浪涌保护。图 8-10 显示了用于浪涌保护的 TVS 二极管示例用法。浪涌保护的推荐元件为 VCAN26A2-03S(TVS、Vishay)、EZJ-P0V420WM(Varistor、Panasonic)和 GSOT36C(TVS、Vishay)。
使用 RTHR 电阻器还可降低 TVS 二极管的峰值电流要求,从而使其体积更小且具有成本效益。例如,通过 1kΩ RTHR 电阻器的 2kV 浪涌仅产生 2A 的峰值电流。此外,由于正常运行状态下 RTHR 电阻器上存在压降,压敏电阻或 TVS 二极管所需的工作电压规格得以降低。例如,当 RTHR 值为 1kΩ 且 RSENSE 值为 562Ω 时,设计用于 30V 输入的模块仅需 28V 的 TVS 二极管,因为 RTHR 电阻器上的压降超过 2V。
图 8-10 在更快速的系统中,使用 TVS 二极管代替滤波电容器实现浪涌保护