無(wú)需放電管的RS485靜電浪涌保護(hù)

1、無(wú)需放電管的RS485靜電浪涌保護(hù)在實(shí)際的工業(yè)、電力、自動(dòng)化及儀器儀表應(yīng)用中，RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)是使用最廣泛的物 理層總線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一，由于其會(huì)在惡劣電磁環(huán)境下工作，為了確保這些數(shù)據(jù)端口能夠在最 終安裝環(huán)境中正常工作，它們必須符合相關(guān)的電磁兼容性(EMC)法規(guī)。在本文中，浪拓公司 結(jié)合端口防護(hù)方面器件，從原理分析到實(shí)測(cè)來(lái)為大家?guī)?lái)詳細(xì)的RS485的端口防護(hù)分析。在RS-485端口的EMC設(shè)計(jì)中，我們需要重點(diǎn)考慮三個(gè)因素：靜電放電(ESD)、電快 速瞬變(EFT)和浪涌(Surge)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)規(guī)范定義了一組EMC抗擾度要求， 這組規(guī)范包括以下三種類型的高電壓瞬變，設(shè)計(jì)人員需要確

2、保數(shù)據(jù)通信線路不受這些瞬變的 損害。這三種類型分別是：IEC 61000-4-2 靜電放電(ESD)IEC 61000-4-4 電快速瞬變(EFT)IEC 61000-4-5 浪涌抗擾度(Surge)靜電放電靜電放電(ESD)是指兩個(gè)電位不同的帶電體之間因?yàn)榻佑|或電場(chǎng)的傳導(dǎo)而突然產(chǎn) 生靜電電荷的傳輸。其特性是在較短的時(shí)間內(nèi)有較大的電流IEC 61000-4-2測(cè)試的主要目， 就是確定系統(tǒng)在工作過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)外部ESD事件的抗擾度。IEC 61000-4-2規(guī)定了不同環(huán) 境狀況下的電壓測(cè)試級(jí)別，共分4個(gè)級(jí)別。1級(jí)最輕微，4級(jí)最嚴(yán)重。1級(jí)和2級(jí)適合擁有 防靜電材料的受控環(huán)境中安裝的產(chǎn)品。3級(jí)和4級(jí)

3、適合情況更嚴(yán)重的環(huán)境中安裝的產(chǎn)品，這 類環(huán)境下更常發(fā)生帶有較高電壓的ESD事件。電快速瞬變(脈沖群)電快速瞬變(EFT)測(cè)試的是，將大量極快的瞬變脈沖耦合到信號(hào)線上，系統(tǒng)與外部 開(kāi)關(guān)電路關(guān)聯(lián)的瞬變干擾，這類電路能夠以容性方式耦合至通信端口。EFT的纏上包括繼 電器和開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)，或者因?yàn)楦行曰蛉菪载?fù)載切換而產(chǎn)生的瞬變，而所有這些在工業(yè)環(huán)境 中都很常見(jiàn)。EC 61000-4-4中定義的EFT測(cè)試，就是去模擬這些事件產(chǎn)生的干擾。浪涌(Surge)浪涌通常由開(kāi)關(guān)操作造成的過(guò)壓情況或雷擊造成。開(kāi)關(guān)瞬變的起因可能是電力系統(tǒng)切 換、配電系統(tǒng)中的負(fù)載變化或各種系統(tǒng)故障。雷擊瞬變的起因可能是附近的雷擊導(dǎo)致向電

4、路 中注入了較大的電流和電壓。IEC 61000-4-5定義了在容易受到這些浪涌現(xiàn)象影響的情況下 用于評(píng)估電子電氣設(shè)備抗擾度的波形、測(cè)試方法和測(cè)試級(jí)別。開(kāi)發(fā)RS-485保護(hù)電路的過(guò)程，就是要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景，達(dá)到相應(yīng)的上述三種瞬變的抗 擾度的規(guī)范要求，同時(shí)又要保證成本效益。雷卯電子新型保護(hù)方案該電路保護(hù)方案可以通過(guò)8/20US浪涌電流3KA的測(cè)試，而且鉗位電壓很低，直接一步到位 保護(hù)到RS485的浪涌，可以省去GDT陶瓷氣體放電管。LM3KA6.8CA 采用 SMC 封裝皿啟iiHmmSM3K Series Transient Voltage SuppressorELECTRICAL CHARACTERISTICS (Ta=25 c)Part NumberMarkingVrIrVrVbrItliVclppIppUni-PolarBi-PolarUniBiV吶min(V)max(V)mAmax(V)ASM3K5ASM3K5C3K5A3K5C5.00006.407 1010203