圖6
3、改善措施
針對上述兩種情況，隔離接口模塊需要得到有效的靜電保護，建議進行隔離接口設計時，增加Cp、Rp以及TVS，提高隔離接口的ESD抗擾能力。
電容Cp的作用：減輕隔離柵的壓力，為靜電能量提供一個低阻抗的路徑，靜電能量大部分通過此電容泄放，為達到良好效果，Cp容值應遠大于Ciso，建議取100pF～1000pF之間。
TVS管的作用：對于總線側的靜電，靜電能量會通過防護器件泄放，注意：其導通電壓必須小于隔離接口可承受的最大電壓，同時大于信號電壓；在通信速率高、或節點數較多時，也需要注意盡量選取等效電容小的器件，以免影響總線正常通信。
圖7
注意：若產品無安規要求，可與Cp并聯一個大阻值泄放電阻，如1M，以防靜電積累；若有安規要求，一般需要去除泄放電阻，同時選擇安規電容。
完善的總線接口保護電路
前面只是對ESD的作用機理進行了分析，但隨著工業產品對通信接口的EMC等級要求越來越高。許多應用要求滿足IEC61000－4－2靜電放電4級，IEC61000－4－5浪涌抗擾4級要求。一般的收發器ESD、浪涌的防護等級均比較低，如CTM1051M隔離CAN收發器的隔離耐壓為2500VDC，裸機情況下，ESD、浪涌等級均較低。所以有必要增加外圍電路，提高通信端口的EMC等級。
圖8
以CAN總線為例，上圖為完善的外圍推薦電路。其中GDT置于最前端，提供一級防護，當雷擊、浪涌產生時，GDT瞬間達到低阻狀態，為瞬時大電流提供泄放通道，將CAN＿H、CAN＿L間電壓鉗制在二十幾伏范圍內。實際取值可根據防護等級及器件成本綜合考慮進行調整，R3
與 R4 建議選用 PTC，D1～D6 建議選用快恢復二極管，參數表如下。
表1 推薦參數表
另一種方案則是采用ZLG的SP00S12浪涌保護模塊，可用于各種信號傳輸系統，抑制雷擊、浪涌、過壓等有害信號，對設備信號端口進行保護。搭配ZLG的全隔離CTM或SC系列的隔離CAN收發器，如下圖。可極大程度的提升產品的集成度，于此同時極大程度的縮小開發周期。
圖9
阻容回路接地的必要性
前面講述了總線隔離之后接地的原理以及推薦電路，想必大家已經很清楚了，在現場，很多客戶會提到總線隔離之后為什么需要阻容接地呢？這里給大家簡單描述一下：
1、電容：從EMS（電磁抗擾度）角度說，這個電容是在假設PE良好連接大地的前提下，降低可能存在的影響（以大地電平為參考的高頻干擾信號對電路的影響），是為了抑制電路和干擾源之間瞬態共模壓差的。其實GND直連PE是最好的，但是，直連可能不可操作或者不安全。從EMI（電磁干擾）角度說，如果有與PE相連的金屬外殼，有這個高頻路徑，也能夠避免高頻信號輻射出來。
2、1M電阻：這是對付ESD（靜電放電）測試用的。因為這種用電容連接PE和GND的系統（浮地系統），在做ESD測試的時候，打入被測電路的電荷無處釋放，會逐漸累積，抬升或降低GND相對PE的電平，累積到一定程度，超過了PE和電路之間的絕緣最薄弱處所能耐受的電壓范圍，GND和PE之間就會放電，幾個納秒間，在PCB上的產生數十到數百安培的電流，這足以讓任何電路因EMP（電磁脈沖）宕機，或者是讓PE與電路之間絕緣最薄弱處所在信號連接的器件損壞。但是有時候又不能直接連接PE和GND，那么就用一個1～2M的電阻去慢慢釋放這個電荷，以消除二者間的壓差。當然1～2M這個數值是根據ESD測試標準選擇的，因為IEC61000里面規定最高的重復次數只有10次／秒，如果你搞個1000次／秒的非標ESD放電，那么1～2M的電阻我覺得是不能釋放掉累積的電荷的。
