MAX11410電磁兼容

MAX11410 ADC理想用于測量-200°C至+1250°C的寬溫度范圍。 通過適當?shù)耐獠?a href="http://ttokpm.com/tags/保護電路/" target="_blank">保護電路，它通過了所有嚴格的抗擾度標準，如IEC 61000-2、4和5，以及模擬輸入測試中的高壓24V。

硬件規(guī)格

MAX11410EMCEVKIT#已完全組裝、測試并已加載數(shù)據(jù)記錄器固件。開發(fā)板由計算機的 USB 連接供電。固件也使用相同的USB串行端口與MAX11410通信。數(shù)據(jù)記錄固件自動配置MAX11410并捕獲數(shù)據(jù)，報告格式可直接保存為CSV（逗號間距值）表格格式。

圖1所示為MAX11410EMCEVKIT#的簡化原理圖，描繪了模擬輸入端的保護電路。

高分辨率圖像 ?
圖 1.模擬輸入端保護電路的簡化原理圖。

瞬態(tài)抗擾度測試

MAX11410EMCEVKIT#在Maxim Integrated實驗室進行了通用工業(yè)瞬態(tài)抗擾度標準的測試。以下各節(jié)介紹了測試方法和結(jié)果。

抗擾度測試的性能標準

抗擾度測試的結(jié)果通常分為四類（表1）。最終應(yīng)用要求及其容忍瞬態(tài)噪聲的能力決定了系統(tǒng)是否將性能標準歸類為合格。

表 1.抗擾度測試的性能標準

IC和板級保護

MAX11410采用集成功能和外部（板級）元件的組合，設(shè)計用于承受瞬態(tài)抗擾度事件。MAX11410設(shè)計用于支持±35kV ESD （HBM）規(guī)格的魯棒靜電放電（ESD）性能。但是，對于更高能量的ESD和浪涌脈沖，如IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和IEC 61000-4-5中所述，MAX11410EMCEVKIT#板設(shè)計了外部瞬態(tài)電壓抑制（TVS）SMAJ33CA二極管，以滿足ESD、電快速瞬變（EFT）和浪涌瞬態(tài)抗擾度。這些二極管具有極快的響應(yīng)時間，可響應(yīng) ESD 脈沖的 1ns 上升時間，并具有出色的功耗能力，可承受數(shù)十安培的浪涌電流。TVS二極管將輸入瞬變箝位到安全水平，以避免損壞半導(dǎo)體器件。

為了進一步保護器件在模擬輸入端不暴露在24V高電壓下，BZX84C3V0W齊納二極管用于將24V箝位至約3V，這在MAX11410模擬端口的規(guī)格限值范圍內(nèi)。

請參考MAX11410EMCEVKIT#，了解有關(guān)模擬輸入端保護外部電路的更多信息。

IEC 61000-4-2 靜電放電

ESD是由電荷積聚引起的，在工業(yè)應(yīng)用中可以找到用于該電荷的不同發(fā)生器。該標準涵蓋了持續(xù)時間為數(shù)十納秒的浪涌，并且比其他低能耗ESD標準（如人體模型（HBM）或機器模型（MM））壓力更大，這兩種標準均作為所有Maxim Integrated?產(chǎn)品的標準測試，并在單獨的IC數(shù)據(jù)手冊中列出。

接觸放電方法：測試發(fā)電機的帶電電極與被測設(shè)備（DUT）保持接觸，放電由發(fā)電機內(nèi)的放電開關(guān)驅(qū)動。

氣隙放電法：將發(fā)電機的帶電電極靠近DUT處，放電由火花驅(qū)動到DUT上。

ESD測試發(fā)生器與“尖點”一起使用，直接連接到DUT（引腳）進行接觸式ESD測試。發(fā)生器上增加了一個“圓形尖端”，用于氣隙ESD測試。表2列出了ESD測試條件。

圖2和圖3分別描述了接觸放電測試的IEC 61000-4-2型號和電流波形。

圖2.IEC 61000-4-2 ESD模型測試電路。

圖3.IEC 61000-4-2 接觸放電測試波形。

IEC 61000-4-4 電脈沖/脈沖串

EFT 常見于工業(yè)應(yīng)用，發(fā)生在開關(guān)和繼電器觸點的電弧中，以及連接和斷開大感性負載（如電機）時。

輸出電壓范圍高達 ±2kV 的 EFT/浪涌發(fā)生器，50？負載用于生成IEC規(guī)范定義的電壓波形。電容耦合鉗能夠?qū)碜?EFT 發(fā)生器的快速瞬變（突發(fā)）耦合到 DUT 的輸入、輸出或電源引腳，而無需與 DUT 進行任何電氣連接。表 3 列出了 EFT 測試條件。圖 4 和圖 5 分別顯示了 IEC 61000-4-4 EFT/突發(fā)測試設(shè)置和波形。

表 3.電子轉(zhuǎn)帳測試條件

圖4.EFT/突發(fā)波形測試設(shè)置。

圖5.IEC 61000-4-4 EFT/突發(fā)波形。

IEC 61000-4-5 浪涌

在雷擊、電源系統(tǒng)和負載切換或短路故障條件下等事件期間，會發(fā)生嚴重的瞬變或浪涌。該IEC標準規(guī)定了六類測試級別，具體取決于終端設(shè)備的安裝條件。該等級決定了具有相應(yīng)電壓電平的保護。此外，這還定義了耦合模式（線對線或線對地）和所需的源阻抗（Zs）。與使用MAX11410等產(chǎn)品的應(yīng)用最接近的類別是3類，用于非對稱工作電路/線路，建議的線對線測試電平為±2kV。有關(guān)更多詳細信息，請參閱 IEC 61000-4-5 標準。

表 4 列出了 IEC 61000-4-5 浪涌測試條件。圖 6 和圖 7 分別顯示了 IEC 61000-4-5 浪涌測試設(shè)置和波形

圖6.IEC 61000-4-5浪涌測試設(shè)置。

圖7.IEC 61000-4-5 1.2/50μs 浪涌電壓波形。

浪涌測試按照IEC 61000-4-5規(guī)范進行。1.2/50μs組合波發(fā)生器用于測試MAX11410模擬輸入。對于每個測試條件，施加十個正極性和負極性的浪涌脈沖。脈沖以 10s 間隔 （0.1Hz） 施加。每次浪涌測試后，MAX11410EMCEVKIT軟件讀取器件的值（通過串行外設(shè)接口（SPI）），以查看浪涌瞬變是否造成任何損壞以及值偏差程度。

用于測試MAX11410EMCEVKIT#的設(shè)備如表5所示。圖 8 顯示了用于 ESD 測試的 ESD 噴槍 NSG 438 的照片，圖 9 顯示了用于 EFT/突發(fā)和浪涌評估的測試臺設(shè)置圖片。

表 5.用于MAX11410EMCEVKIT瞬態(tài)抗擾度測試的設(shè)備#

瞬態(tài)抗擾度測試結(jié)果

表6至表10包括每個測試的特定測試條件和結(jié)果的詳細信息。對于單端測試，在AIN7上施加1.25V。對于差分測試，在AIN8至AIN9處施加1.25V。對于電流測試，內(nèi)部 300μA 電流源至 AIN0。AIN0連接到AIN2，AIN2通過1K連接到AIN3？電阻器。另一個1K？電阻接地。記錄AIN2和AIN3之間的電壓，并相應(yīng)地計算電流。圖 10 描述了測試配置。

圖 10.MAX11410EMCEVKIT測試配置

表 6.ESD測試條件和結(jié)果（Zap之前和之后）

*B：暫時喪失功能或性能下降，在干擾消除后停止。被測設(shè)備無需操作員干預(yù)即可恢復(fù)其正常性能。

圖 11.靜電測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 12.靜電測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 13.靜電測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

表 7.ESD測試條件和結(jié)果（Zap期間）

B：暫時性功能喪失或性能下降，在干擾消除后停止。被測設(shè)備無需操作員干預(yù)即可恢復(fù)其正常性能。

圖 14.靜電測試。扎普之前和期間。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 15.靜電測試。扎普之前和期間。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 16.靜電測試。扎普之前和期間。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

表 8.EFT/脈沖串測試條件和結(jié)果
IEC 61000-4-4 +/-2kV EFT/脈沖串測試水平和結(jié)果

B：暫時性功能喪失或性能下降，在干擾消除后停止。

被測設(shè)備無需操作員干預(yù)即可恢復(fù)其正常性能。

圖 17.EFT = +2KV 測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 18.EFT=+2KV測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 19.EFT = +2KV 測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 20.EFT = -2KV 測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 21.EFT = -2KV 測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 22.EFT = -2KV 測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

表 9.浪涌測試條件和結(jié)果
IEC 61000-4-5 測試級別和結(jié)果 +/-2kV

圖 23.浪涌 = +2KV 測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 24.浪涌 = +2KV 測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 25.浪涌 = +2KV 測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 26.浪涌 = -2KV 測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 27.浪涌 = -2KV 測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 28.浪涌 = -2KV 測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

表 10.24V 測試條件和結(jié)果

B：暫時性功能喪失或性能下降，在干擾消除后停止。

被測設(shè)備無需操作員干預(yù)即可恢復(fù)其正常性能。

圖 29.24V測試。AIN7 處的 1.25V 單端電壓與 # 個樣本。

圖 30.24V測試。AIN8 至 AIN9 處的 1.25V 差分電壓與 # 個樣本的關(guān)系。

圖 31.24V測試。AIN0 處的 300μA 源電流與 # 個樣本的關(guān)系。

結(jié)論

MAX11410為低功耗、10通道、24位Δ-Σ型ADC，輸入可配置為單端電壓、差分電壓和內(nèi)部電流源，為外部傳感器提供激勵電流。所有三種配置均使用MAX1140EMCEVKIT#板進行評估，并通過了基于實驗室特性數(shù)據(jù)的所有嚴格的抗擾度標準IEC 61000-2、4和5測試。此外，MAX11410EMCEVIT#還可在模擬輸入端通過24V高壓，而不會造成任何損壞。

審核編輯：郭婷