ZHDA211 July   2026 ADS125H18 , ISO7721 , ISO7730 , ISO7731 , SN6505B , SN74LVC1G17 , TUSB320 , TVS3301

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1设计概述和测量性能(正常运行)
    1. 1.1 设计概述
    2. 1.2 正常运行期间的 EMC 测试板电压测量性能
    3. 1.3 正常运行期间的 EMC 测试板电流测量性能
  5. 2EMC 测试板电路和 PCB 布局注意事项
    1. 2.1 针对 EMC 合规性的电路设计注意事项
      1. 2.1.1 每个输入连接器引脚上的高压电容器和电阻器
      2. 2.1.2 TVS 二极管
      3. 2.1.3 保护分流器:PTC 和齐纳二极管
      4. 2.1.4 数字信号串联电阻器
      5. 2.1.5 数字隔离
      6. 2.1.6 电源和保护
      7. 2.1.7 用于放电路径的高压电容器及电阻器
    2. 2.2 针对 EMC 合规性的 PCB 布局注意事项
      1. 2.2.1 PCB 层堆叠及接地平面
      2. 2.2.2 避免较长返回路径
      3. 2.2.3 避免 PCB 走线中出现 90 度弯曲
      4. 2.2.4 利用防护环隔离干扰信号
      5. 2.2.5 去耦电容器
      6. 2.2.6 差分信号布线
      7. 2.2.7 拼接过孔
      8. 2.2.8 隔离栅布局
      9. 2.2.9 元件放置
  6. 3EMC 测试系统、标准和结果
    1. 3.1 EMC 测试系统
    2. 3.2 EMC 测试标准
    3. 3.3 EMC 测试结果
      1. 3.3.1 静电放电 (ESD)
      2. 3.3.2 辐射抗扰度 (RI)
      3. 3.3.3 电快速瞬变 (EFT)
      4. 3.3.4 浪涌抗扰度 (SI)
      5. 3.3.5 传导抗扰度 (CI)
  7. 4原理图、PCB 布局和物料清单
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 PCB 布局
    3. 4.3 物料清单 (BOM)
  8. 5总结
  9. 6参考资料

电快速瞬变 (EFT)

IEC 61000-4-4 标准规定了 EFT 测试的细节,包括测试标准和设置要求。IEC61000-4-4 测试确定 EUT 对于持续时间短且运行期间上升时间短的外部瞬态信号脉冲群的抗扰度。该标准为信号及控制端口定义了具有两种重复频率的四个测试电压电平:在 5kHz 及 100kHz 重复频率下为 0.25kV、0.5kV、1kV 和 2kV。每次测试还需要正极和负极性放电。ADS125H18 EMC 测试板在标准 1kV 与 2kV 级别以及更极端的 4kV 级别下进行了测试。ADS125H18 EMC 测试板在 5kHz 和 100kHz 频率下进行了测试。EFT 瞬变脉冲群包含 75 个快速脉冲,后跟一个中断间隔。5kHz 时每 15ms 发生一次脉冲,100kHz 时每 0.75ms 发生一次脉冲,每 300ms 重复一次突发。每一个突发脉冲都是一个双指数波形,上升时间为 5ns,总脉冲持续时间为 50ns。每次测试的总测试时间约为一分钟。

图 3-8 示出了 EFT 抗扰度测试的设置和连接图。在此设置中,2m 双绞线输入线穿过一个 1m 长的标准电容 EFT 耦合夹,从而对 ADS125H18 EMC 测试板的模拟输入施加了 EFT 信号。测试中的所有电缆都放置在绝缘支撑材料上,以使其与 GRP 隔离。EUT 放置在 GRP 顶部,并通过 0.1m 绝缘平台与 GRP 隔离。

 EFT 测试的实验室设置图图 3-8 EFT 测试的实验室设置图

表 3-7 指定 IEC 61000-4-4 测试级别:

表 3-7 EFT 测试级别
级别在电源端口上在 I/O、信号、数据和控制线上
开路电压 (kV)短路电流 (A)重复率 (kHz)开路电压 (kV)短路电流 (A)重复率 (kHz)
10.5105 或 1000.2555 或 100
21205 或 1000.5105 或 100
32405 或 1001205 或 100
44805 或 1002405 或 100
x可能高于、低于或介于其他级别之间的特殊级别。该级别可以在产品标准中指定。

图 3-9 示出了 ADS125H18 EMC 测试板上 EFT 测试的实际设置。

 EFT 测试的实验室设置图 3-9 EFT 测试的实验室设置

图 3-10 展示了在 EFT 测试期间,当 ADC 测量电压输入(左)和电流输入(右)时,ADS125H18 EMC 测试板的输出数据。这些图显示,ADS125H18 受 EFT 信号的影响,导致微小的暂时性性能损失。但是,此性能损失在规定限值内。因此,ADS125H18 EMC 测试板通过了 EFT 测试并达到了标准 A。

 EFT 测试期间捕获的电压(左)和电流(右)测量值图 3-10 EFT 测试期间捕获的电压(左)和电流(右)测量值

表 3-8 显示了 EFT 测试的结果。EMC 测试板上的电压通道和电流通道测试结果是相同的。

表 3-8 使用 ADS125H18 EMC 测试板的 EFT 测试结果
测试IEC 标准配置测试信号标准测试结果
电压频率
EFTIEC 61000-4-4电压输入±4kV5kHzA通过
±4kV100kHzA通过
电流输入±4kV5kHzA通过
±4kV100kHzA通过
直流端口±4kV5kHzCUSB 通信失败
±4kV100kHzCUSB 通信失败
直流端口±3kV5kHzA通过
±3kV100kHzA通过