ZHCADP8A January 2024 – July 2024 TMUX7308F , TMUX7309F , TMUX7348F , TMUX7349F , TMUX7411F , TMUX7412F , TMUX7413F , TMUX7436F , TMUX7462F

1 系統(tǒng)中的故障保護(hù)多路復(fù)用器運(yùn)行以及 EFT 突發(fā)測試要求

TI 創(chuàng)建了故障保護(hù)多路復(fù)用器，此類多路復(fù)用器具有被稱為過壓保護(hù) (OVP) 的集成特性。這些多路復(fù)用器的 OVP 特性旨在阻止超出多路復(fù)用器正電源或負(fù)電源范圍的輸入信號。例如，在查看圖 1-1 時，假設(shè)我們使用的是 PLC 系統(tǒng)，其中輸入為 24V，多路復(fù)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(hù) PLC 系統(tǒng)中的下游元件。

圖 1-1 故障保護(hù)多路復(fù)用器在 PLC 系統(tǒng)中的典型應(yīng)用

同樣的 OVP 功能還可用于在工廠自動化環(huán)境中阻止 EFT 突發(fā)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(jìn)行即時保護(hù)很重要，但另一個重要細(xì)節(jié)是需要在 EFT 突發(fā)事件期間快速恢復(fù)通信線路。憑借 TI 的故障保護(hù)多路復(fù)用器的快速恢復(fù)時間 (trecover)，此系列器件能夠在比 EFT 突發(fā)脈沖 (toff) 間隔時間更短的時間內(nèi)重新連接模擬信號線。這保證開關(guān)可以快速重新連接 PLC 模塊，從而在 EFT 突發(fā)事件期間實現(xiàn)準(zhǔn)確通信和超小的信號衰減。

EFT 突發(fā)測試的典型特性包括峰值電壓幅度、測試電平、突發(fā)波形和時序定義以及測試重復(fù)時間，如下圖（表 1-1、圖 1-2 和圖 1-3）所示。

表 1-1 IEC61000-4-4 EFT 突發(fā)測試的測試級別

	峰間振幅
	電源端口		I/O、信號、數(shù)據(jù)和控制線
電平	V_CC (kV)	I_SC (A)	V_CC (kV)	I_SC (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(xù)時間）= 50ns

圖 1-2 突發(fā)波形和時序定義

這些短脈沖在一個特定的突發(fā)數(shù)據(jù)包中重復(fù) 75 次，時間為 (trep)。

圖 1-3 測試重復(fù)時間

該標(biāo)準(zhǔn)在突發(fā)數(shù)據(jù)包內(nèi)提供兩種重復(fù)時間：200us (100kHz) 或 10us (5kHz)。每個數(shù)據(jù)包包含 75 個脈沖。產(chǎn)生的突發(fā)數(shù)據(jù)包持續(xù)時間為 15ms 或 750us。之后，突發(fā)數(shù)據(jù)包每 300ms 重復(fù)一次。根據(jù)此信息，兩個 EFT 突發(fā)重復(fù)時間的等效占空比為 0.00125%。

對于 EFT 突發(fā)抗擾度測試，定義了以下四個標(biāo)準(zhǔn)：

性能標(biāo)準(zhǔn) A – 性能處于規(guī)格范圍內(nèi)
性能標(biāo)準(zhǔn) B – 可自我恢復(fù)的暫時性降級
性能標(biāo)準(zhǔn) C – 需要操作人員干預(yù)的暫時性降級
性能標(biāo)準(zhǔn) D – 不可恢復(fù)的功能喪失

PLC 系統(tǒng)必須至少滿足標(biāo)準(zhǔn) B。如果不滿足該基準(zhǔn)，系統(tǒng)操作人員就必須關(guān)閉和復(fù)位以恢復(fù)可接受的 PLC 性能。在不使用保護(hù)開關(guān)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(biāo)準(zhǔn) 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(yè)標(biāo)準(zhǔn) 10% 的幅度降級，但信號傳輸不得中斷，且鏈路不得放電。系統(tǒng)自恢復(fù)能力可保證信號鏈路在 EFT 突發(fā)期間不會斷開，只會導(dǎo)致暫時性降級。這是標(biāo)準(zhǔn) B 性能的要求。