RS485/CAN的隔离电路分析
客户对ESD的防护，要求的等级越来预高，电路防护设计等级也在提高，如下依据实际情况，分析电路动态变化。
一、ESD电路分析
差分总线悬空，隔离芯片的两个地，且两个地不连接在一起。分析ESD情况
如下图：电源端，总共有两条泄放路径
路径1：
电源中有干扰或者ESD能量辐射，供电电压不稳定，TVS泄放能量到PE地
路径2：
电源上叠加的能量泄放搭到信号PE地，由于信号的PE地和隔离地之间有压差，能量也会通过内部隔离栅等效电容Csio泄放到隔离地。
如上图：输出端
路径1：
1）ESD能量通过内部电路泄放到大地，但是如果泄放能量超过器件承受的极限，器件也会损坏。
路径2：
1）当ESD在差分总线端出现后，ESD能量通过端口差分引脚进入隔离芯片；
2）隔离芯片内部的通道之间（隔离栅）有等效电容Ciso，容值非常小，几pF左右，迅速被ESD能量充满，过多的ESD能量会迅速通过Csio电容泄放到地；
3）瞬态时，电容电压急剧变化，等效电容两侧的电压一旦超过耐压极限，极容易损坏隔离栅（隔离栅一般可承受的ESD电压为4KV）
4）ESD能量击穿后直接泄放到前级的PE信号地，结果就是打坏器件，且ESD不过关；
二、应对措施
措施1：差分信号线上增加TVS管
过多的能量通过TVS管泄放到大地，不必走内部电路，保护隔离芯片；
措施2：两个地之间增加RC并接电路；
小知识：
（1）TVS选型标准：
1）TVS的导通电压需要小于隔离芯片能够承受的最高电压；
2）TVS管的电容要取小些，特别是多个器件并接一起，且速率较高；
（2）RC取值标准：
1）隔离芯片的Csio=几pF，并接的电容需要取值远大于该容值，一般采用 1000pF；提供更小的泄放路径，泄放到地，且不走隔离芯片内部泄放过多的能量，保护隔离芯片。
2）为了防止静电电荷积累，在Cp电容两侧并接1个1MΩ电阻；ESD测试完后去除该电阻；雷击浪涌时因为电阻会提供路径，所以需要去掉电阻。
措施3：增加上下拉电阻
增加上下拉电阻，稳定引脚悬空时的高低电平，电路有一个稳定态，不容易受ESD/浪涌/干扰等影响；
措施4、增加共模电感、PTC、GDT、快恢复二极管
大能量泄放，可以通过GDT；小能量泄放，可以通过TVS；PTC阻碍浪涌；共模电感抑制状态变化；
措施5：使用专用防护等级高的芯片，一步到位
三、防护电路案例
以CAN总线为例，上图为完善的外围推荐电路：
1）GDT置于最前端，提供一级防护，当雷击、浪涌产生时，GDT瞬间达到低阻状态，为瞬时大电流提供泄放通道，将CAN_H、CAN_L间电压钳制在二十几伏范围内。实际取值可根据防护等级及器件成本综合考虑进行调整
2）R1 与 R2 建议选用 PTC，
3）D1~D6 建议选用快恢复二极管
精华解析：
阻容回路接地的必要性
在现场，很多客户会提到总线隔离之后为什么需要阻容接地呢？这里给大家简单描述一下：
1）电容：
从EMS（电磁抗扰度）角度说，这个电容是在假设PE良好连接大地的前提下，降低可能存在的影响（以大地电平为参考的高频干扰信号对电路的影响），是为了抑制电路和干扰源之间瞬态共模压差的。其实GND直连PE是最好的，但是，直连可能不可操作或者不安全。
从EMI（电磁干扰）角度说，如果有与PE相连的金属外壳，有这个高频路径，也能够避免高频信号辐射出来；
2）1M电阻：
这是对付ESD（静电放电）测试用的。因为这种用电容连接PE和GND的系统（浮地系统），在做ESD测试的时候，打入被测电路的电荷无处释放，会逐渐累积，抬升或降低GND相对PE的电平，累积到一定程度，超过了PE和电路之间的绝缘最薄弱处所能耐受的电压范围，GND和PE之间就会放电，几个纳秒间，在PCB上的产生数十到数百安培的电流，这足以让任何电路因EMP（电磁脉冲）宕机，或者是让PE与电路之间绝缘最薄弱处所在信号连接的器件损坏。但是有时候又不能直接连接PE和GND，那么就用一个1~2M的电阻去慢慢释放这个电荷，以消除二者间的压差。当然1~2M这个数值是根据ESD测试标准选择的，因为IEC61000里面规定最高的重复次数只有10次/秒，如果你搞个1000次/秒的非标ESD放电，那么1~2M的电阻我觉得是不能释放掉累积的电荷的。