EFT抗扰度设计：目标板滤波与保护策略

"本文档是AN80994，主要讨论了电快速瞬变脉冲群（EFT）抗扰度设计注意事项，适用于所有PSoC器件的嵌入式系统设计。文档深入探讨了EFT的影响、故障模式、性能标准以及设计改进策略，包括系统级、电源供电和目标板设计的注意事项，同时还提供了固件层面的技术来增强抗干扰能力。" 在设计目标板时，有几个关键的注意事项需要考虑，以确保系统的EFT抗扰度： 1. **原理图设计**：电路设计应考虑到瞬变噪声的抑制。在输入点，如电源线，需要设置过滤电路，以减少耦合到电路板组件的噪声。这通常包括电容（C1, C2, C3, C4等）和电感（L1, L2）的组合，以及共模扼流圈（CM1）和瞬态电压抑制器（TVS1），它们共同工作以过滤差分和共模噪声。 2. **电源线滤波器**：电源线是产生瞬变噪声的常见来源，因此必须在电源入口处和靠近受保护设备的地方安装滤波器。图23展示了滤波器组件在电源线上的理想位置，确保了对电源线噪声的有效抑制。 3. **接地策略**：良好的接地设计至关重要。在图23中，可以看到多个电容连接到接地（GROUND_IN, VSS），这有助于建立低阻抗路径，减少噪声的影响。同时，区分电源地（VDD）、系统地（VSS）和机壳地（Chassis Ground）也有助于隔离不同类型的噪声。 4. **PCB布局**：印刷电路板的布局直接影响到EFT抗扰度。元件的位置和走线路径应避免形成噪声放大器或谐振结构。关键滤波元件应靠近电源线和敏感信号，且与高噪声源保持一定距离。 5. **故障排查与改进**：在遇到EFT导致的系统故障时，如复位、锁定、模拟和数字信号损坏、通信故障或存储器破坏，设计者应检查系统级、PCB布局和原理图设计，寻找可能的改进点。例如，增加去耦电容、优化电源轨的布局，或使用更稳健的接口技术。 6. **固件技术**：除了硬件措施，固件层面的策略也可以增强系统的抗干扰能力。例如，使用错误检测和纠正代码，以及在瞬变发生时实施保护模式，可以帮助系统在受到干扰时恢复。 7. **遵循标准**：设计过程应参照国际标准，如IEC61000-4-4，了解测试等级、设备和程序，确保产品符合抗扰度要求。 通过综合应用这些设计注意事项和技术，工程师可以创建出能抵御EFT影响的可靠嵌入式系统。在实际操作中，不断地测试、评估和优化设计是确保系统性能的关键步骤。