一顆TVS管就要搞定CAN總線全方位防護?這種“摳門”電路到底能不能用?
我一直覺得:最高級的電路設計,往往都披著“摳門”的外衣。
今天在技術群里潛水,看到一張非常有意思的CAN通訊接口防護圖。說實話,第一眼看到這圖的時候,我差點笑出聲。我心想這又是哪位被老板拿槍指著頭搞“降本增效”的兄弟被逼瘋了?
大家先品品這張圖,這“花活”整得太秀了:
發現盲點了嗎?


在我們的慣性思維里,做CAN或者RS485的防護,標準答案通常是:一顆雙向TVS做差模保護,兩顆單向TVS做共模保護。 或者直接上集成好的ESD陣列芯片。
哪怕是教科書式的經典電路,也是長下面這樣的,各司其職,明明白白:
但回到第一張圖,設計者只用了一顆TVS放在中間,然后居然圍了6顆普通二極管搭了個橋?


這一看就像是窮途末路的“野路子”。我當時的內心OS是:為了省那幾毛錢成本,至于把電路搞成盤絲洞嗎?
但是,但我去查閱了相關資料并深入推演后,我收回了我的嘲笑。這不僅不是“偷工減料”,反而是高通流量環境下的一種“大神級”解法。
在工業級標桿——周立功(ZLG)的CAN模塊手冊里,我竟然找到了同款方案的進階版。這也證明了,這在惡劣工況下其實是行業通用的“重裝鎧甲”。
為什么說這個電路“秀”?它到底強在哪?


如果只看成本,你可能覺得省不了多少。但作為硬件工程師,我們得看透本質——
? 1. 解決結電容痛點: 很多大功率TVS的結電容是非常大的,直接掛在總線上,高波特率通訊時波形直接給你拉垮。 但是!這個電路用低結電容的普通二極管構成了橋式整流電路。對于總線來說,它看到的電容主要是二極管的結電容(串聯后更小),這就完美解決了高防護等級和低總線電容之間的矛盾。實測這套電路的差分電容典型值只有20pF左右 。
? 2. 恐怖的浪涌吞吐量: 注意看周立功那個圖,前端配合了氣體放電管(GDT)。 當雷擊或大浪涌來襲,普通的集成芯片可能早就炸了。但這套“分立器件組合拳”能抗住5kA的通流量 ! 原理就是“引流”: 6顆二極管組成的橋,就像一個交通指揮系統,不管是正向還是負向的浪涌,統統被整流,最后全部引導到中間那顆粗壯的TVS上去硬剛。
具體的防護路徑,大家可以看這張神圖,一目了然:
總結一下:






這就是硬件設計的魅力。初級工程師看山是山,覺得這是為了省錢亂搞;高級工程師看山不是山,看懂了這是利用二極管橋路特性,實現了“低電容+高防護”的完美平衡。
雖然我平時RS485用SM712比較多(畢竟那個幾毛錢也方便),但如果以后遇到那種環境極其惡劣、對信號質量要求又極高的CAN總線場景,這套“單TVS+二極管橋”的方案,絕對是值得加入你的元器件庫里的核武器 。
〈烜芯微/XXW〉專業制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產企業選用,專業的工程師幫您穩定好每一批產品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯系下方的聯系號碼或加QQ/微信,由我們的銷售經理給您精準的報價以及產品介紹
聯系號碼:18923864027(同微信)
QQ:709211280

