ZHDA257 August   2026 AM263P4

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 简介
    1. 1.1 用途和范围
    2. 1.2 EOS 定义和重要性
    3. 1.3 EOS 与 ESD
  5. 2 器件概述和 EOS 易感性
    1. 2.1 AM26xx 系列概述
    2. 2.2 C2000 系列概述
    3. 2.3 关键引脚和接口
      1. 2.3.1 电源引脚
      2. 2.3.2 复位和配置引脚：
      3. 2.3.3 通信接口引脚：
      4. 2.3.4 模拟输入引脚 (ADC)：
      5. 2.3.5 PWM 输出引脚 (C2000)：
    4. 2.4 电源域和时序要求
      1. 2.4.1 AM26xx 电源域：
      2. 2.4.2 时序控制要求：
      3. 2.4.3 C2000 电源域：
      4. 2.4.4 排序违反的后果：
  6. 3 EOS 基础知识和故障机制
    1. 3.1 ESD 二极管电流规格
      1. 3.1.1 了解规格
      2. 3.1.2 ESD 二极管保护结构
      3. 3.1.3 下电上电期间的重要副作用
    2. 3.2 系统设计 EOS 源
      1. 3.2.1 总线争用
      2. 3.2.2 电压电平不正确
      3. 3.2.3 阻抗不匹配和信号完整性
      4. 3.2.4 滤波和接地不足
  7. 4 I/O 接口保护
    1. 4.1 数字 I/O 保护
    2. 4.2 通信接口保护
      1. 4.2.1 工业以太网 (AM26xx RMII/RGMII)：
      2. 4.2.2 CAN 总线：
      3. 4.2.3 SPI、I2C、UART：
    3. 4.3 PWM 输出保护 (C2000)
  8. 5 PCB 设计指南
    1. 5.1 元件放置
    2. 5.2 布线
    3. 5.3 接地平面设计
    4. 5.4 特定于 EOS 的布局注意事项
    5. 5.5 制造和组装 EOS 预防
      1. 5.5.1 电路板组装 EOS 源
      2. 5.5.2 制造过程中要关注的因素
  9. 6 电路内测试 (ICT) EOS 缓解
    1. 6.1 热插拔风险
      1. 6.1.1 热插拔故障机制
      2. 6.1.2 热插拔保护
    2. 6.2 ICT 期间的电源时序
      1. 6.2.1 密钥时序要求
      2. 6.2.2 ICT 电源时序违规
    3. 6.3 充电电路板事件 (CBE)
      1. 6.3.1 CBE 机制
      2. 6.3.2 缓解高电容电荷耗散问题
        1. 6.3.2.1 反向充电机制
        2. 6.3.2.2 板级分流保护
    4. 6.4 VSS 优先连接策略
      1. 6.4.1 VSS 优先的设计原则
      2. 6.4.2 实现方法
    5. 6.5 手动连接器保护
      1. 6.5.1 过孔保护技术
  10. 7 外部保护元件
    1. 7.1 TVS 二极管选择
      1. 7.1.1 主要参数：
      2. 7.1.2 单向与双向使用：
      3. 7.1.3 放置：
    2. 7.2 滤波器设计
    3. 7.3 电压钳位解决方案
  11. 8 设计示例和案例研究
    1. 8.1 案例研究：VDD/VSS 平面连接不足
    2. 8.2 案例研究：导致 I/O 缓冲器击穿的 PORz 时序无效
    3. 8.3 案例研究：隔离器输出使能在有效复位之前导致信号
    4. 8.4 案例研究：制造测试流程改进
  12. 9 总结及建议
    1. 9.1 关键要点
    2. 9.2 AM26xx/C2000 系统的设计检查清单
  13. 10参考资料

7.3 电压钳位解决方案

当可能会超过 ESD 二极管电流限值时（例如，在外部信号激活的下电上电期间），需要外部电压钳位。

齐纳二极管钳位：

置于电源轨之间以在反向供电期间钳制电压。

齐纳电压选择：V_Z = 标称值 VDD + 10-20%

示例：对于 3.3V 电源轨，使用 3.6V 或 3.9V 齐纳二极管

计算示例：

如果外部电路可通过 ESD 二极管将 10mA 提供给 VDD：

P_zener = V_Z × I = 3.6V × 10mA = 36mW

选择额定功率为 200mW（SOD-323 封装）的齐纳二极管以确保安全裕度

并联稳压器钳位：

要实现更高的电流或更严格的电压调节，请使用并联稳压器（例如 TLV431）。

与齐纳二极管相比的优势：

  • 更严格的电压容差（±0.5% 对比 ±5%）
  • 较低的动态阻抗
  • 可处理更高的电流（高达 100mA）

使用电阻分压器设置钳位电压： V_clamp = V_ref × (1 + R1/R2)

其中，TLV431 的 V_ref = 1.24V

对于 3.45V 钳位：3.45V = 1.24V × (1 + R1/R2)，R1/R2 = 1.78

选择 R2 = 10kΩ、R1 = 17.8kΩ（使用 18kΩ 标准值）

参数 TVS 二极管 齐纳二极管 并联稳压器
响应时间 <1ns <1ns ~1µs
峰值电流 极高 (A) 中等 (mA) 中等 (mA–100mA)
电压容限 ±5-10% ±5% ±0.5-2%
最适合 快速瞬变 直流钳位 精密钳位

表 4；钳位解决方案