ZHCADP8A January 2024 – July 2024 TMUX7308F , TMUX7309F , TMUX7348F , TMUX7349F , TMUX7411F , TMUX7412F , TMUX7413F , TMUX7436F , TMUX7462F
1 系統中的故障保護多路復用器運行以及 EFT 突發測試要求
TI 創建了故障保護多路復用器，此類多路復用器具有被稱為過壓保護 (OVP) 的集成特性。這些多路復用器的 OVP 特性旨在阻止超出多路復用器正電源或負電源范圍的輸入信號。例如，在查看圖 1-1 時，假設我們使用的是 PLC 系統，其中輸入為 24V，多路復用器的電源電壓為 ±15V。在此示例中，TMUX7308F 的 OVP 功能激活并斷開源輸入傳遞信號，以保護 PLC 系統中的下游元件。
圖 1-1 故障保護多路復用器在 PLC 系統中的典型應用同樣的 OVP 功能還可用于在工廠自動化環境中阻止 EFT 突發信號，這些信號會沖擊模擬輸入和輸出模塊之間的通信線路。雖然對工廠自動化通信中的元件進行即時保護很重要，但另一個重要細節是需要在 EFT 突發事件期間快速恢復通信線路。憑借 TI 的故障保護多路復用器的快速恢復時間 (trecover)，此系列器件能夠在比 EFT 突發脈沖 (toff) 間隔時間更短的時間內重新連接模擬信號線。這保證開關可以快速重新連接 PLC 模塊，從而在 EFT 突發事件期間實現準確通信和超小的信號衰減。
EFT 突發測試的典型特性包括峰值電壓幅度、測試電平、突發波形和時序定義以及測試重復時間，如下圖（表 1-1、圖 1-2 和圖 1-3）所示。
| 峰間振幅 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 電源端口 | I/O、信號、數據和控制線 | |||
| 電平 | VCC (kV) | ISC (A) | VCC (kV) |
ISC (A) |
|
1 |
0.5 |
10 |
0.25 |
5 |
|
2 |
1 |
20 |
0.5 |
10 |
|
3 |
2 |
40 |
1 |
20 |
|
4 |
4 |
80 |
2 |
40 |
EFT 脈沖波形的定義和分類如下：
- tr（上升時間）= 5ns
- tp（脈沖持續時間）= 50ns
圖 1-2 突發波形和時序定義這些短脈沖在一個特定的突發數據包中重復 75 次，時間為 (trep)。
圖 1-3 測試重復時間該標準在突發數據包內提供兩種重復時間：200us (100kHz) 或 10us (5kHz)。每個數據包包含 75 個脈沖。產生的突發數據包持續時間為 15ms 或 750us。之后，突發數據包每 300ms 重復一次。根據此信息，兩個 EFT 突發重復時間的等效占空比為 0.00125%。
對于 EFT 突發抗擾度測試，定義了以下四個標準：
- 性能標準 A – 性能處于規格范圍內
- 性能標準 B – 可自我恢復的暫時性降級
- 性能標準 C – 需要操作人員干預的暫時性降級
- 性能標準 D – 不可恢復的功能喪失
PLC 系統必須至少滿足標準 B。如果不滿足該基準，系統操作人員就必須關閉和復位以恢復可接受的 PLC 性能。在不使用保護開關的最壞情況下，操作人員必須徹底更換永久損壞的元件。為了滿足標準 B，信號鏈路不得斷開，但其值可能會降低。例如，電壓為 10V 時可能會受到影響，電壓會按典型的行業標準 10% 的幅度降級，但信號傳輸不得中斷，且鏈路不得放電。系統自恢復能力可保證信號鏈路在 EFT 突發期間不會斷開，只會導致暫時性降級。這是標準 B 性能的要求。