無需放電管的RS485靜電浪涌保護

1、無需放電管的RS485靜電浪涌保護在實際的工業(yè)、電力、自動化及儀器儀表應用中，RS-485總線標準是使用最廣泛的物 理層總線設計標準之一，由于其會在惡劣電磁環(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，它們必須符合相關的電磁兼容性(EMC)法規(guī)。在本文中，浪拓公司 結合端口防護方面器件，從原理分析到實測來為大家?guī)碓敿毜腞S485的端口防護分析。在RS-485端口的EMC設計中，我們需要重點考慮三個因素：靜電放電(ESD)、電快 速瞬變(EFT)和浪涌(Surge)。國際電工委員會(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，設計人員需要確

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)是指兩個電位不同的帶電體之間因為近接觸或電場的傳導而突然產 生靜電電荷的傳輸。其特性是在較短的時間內有較大的電流IEC 61000-4-2測試的主要目， 就是確定系統(tǒng)在工作過程中對系統(tǒng)外部ESD事件的抗擾度。IEC 61000-4-2規(guī)定了不同環(huán) 境狀況下的電壓測試級別，共分4個級別。1級最輕微，4級最嚴重。1級和2級適合擁有 防靜電材料的受控環(huán)境中安裝的產品。3級和4級

3、適合情況更嚴重的環(huán)境中安裝的產品，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)測試的是，將大量極快的瞬變脈沖耦合到信號線上，系統(tǒng)與外部 開關電路關聯(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 電器和開關觸點抖動，或者因為感性或容性負載切換而產生的瞬變，而所有這些在工業(yè)環(huán)境 中都很常見。EC 61000-4-4中定義的EFT測試，就是去模擬這些事件產生的干擾。浪涌(Surge)浪涌通常由開關操作造成的過壓情況或雷擊造成。開關瞬變的起因可能是電力系統(tǒng)切 換、配電系統(tǒng)中的負載變化或各種系統(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 用于評估電子電氣設備抗擾度的波形、測試方法和測試級別。開發(fā)RS-485保護電路的過程，就是要根據(jù)實際應用的場景，達到相應的上述三種瞬變的抗 擾度的規(guī)范要求，同時又要保證成本效益。雷卯電子新型保護方案該電路保護方案可以通過8/20US浪涌電流3KA的測試，而且鉗位電壓很低，直接一步到位 保護到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