一、電路功能與優(yōu)勢(shì)
圖1所示電路使用ADM3485E 收發(fā)器,是經(jīng)過驗(yàn)證并測(cè)試的 電磁兼容性(EMC)解決方案,可為使用廣泛的RS-485通信端口提供三重保護(hù)。每個(gè)解決方案都經(jīng)過測(cè)試和特性表 征,確保收發(fā)器和保護(hù)電路元件之間的動(dòng)態(tài)交互能夠協(xié)同 工作,保護(hù)它們免遭靜電放電(ESD)、電快速瞬變脈沖群 (EFT)和電涌的破壞——分別由IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4 和IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)定義。本電路使用ADM3485E提供經(jīng)過 驗(yàn)證的RS-485接口ESD、EFT和電涌(常見于惡劣工作環(huán)境) 保護(hù)。
圖1
二、電路描述
在工業(yè)和儀器儀表應(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。RS-485提供多個(gè)系統(tǒng)之間的差 分數(shù)據(jù)傳輸,這些系統(tǒng)通常相距很遠(yuǎn)。RS-485的應(yīng)用包括: 過程控制網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程終端、樓宇自動(dòng)化(例如, 暖通空調(diào)(HVAC)、保安系統(tǒng))、電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制。
在這些實(shí)際的系統(tǒng)中,雷擊、電源波動(dòng)、感應(yīng)開關(guān)和靜電 放電會(huì)通過產(chǎn)生較大瞬變電壓對(duì)通信端口造成損害。設(shè)計(jì) 人員必須確保設(shè)備不僅能在理想條件下工作,而且能夠在 實(shí)際可能遇到的惡劣環(huán)境下正常工作。為了確保這些設(shè)計(jì) 能夠在電氣條件惡劣的環(huán)境下工作,必須符合EMC規(guī)范。
許多EMC的問題并不簡(jiǎn)單,且不易呈現(xiàn),因此必須在產(chǎn)品 開發(fā)周期的初級(jí)階段即將其考慮在內(nèi)。正確的解決方案和 保護(hù)電路必須作為整體設(shè)計(jì)的一部分,而非留到最后一 刻。保護(hù)電路必須集成特定收發(fā)器生產(chǎn)商的輸入和輸出結(jié) 構(gòu),作為設(shè)計(jì)的組成部分。
IEC 61000規(guī)范定義了一組EMC耐受性要求。在這組規(guī)范中,設(shè)計(jì)人員必須考慮數(shù)據(jù)通信線路的下列三類高壓瞬變:
- IEC 61000-4-2靜電放電(ESD)
- IEC 61000-4-4電快速瞬變脈沖群(EFT)
- IEC 61000-4-5電涌耐受
ESD和EFT具有類似的上升時(shí)間、脈沖寬度和能耗水平。電 涌瞬變具有更長(zhǎng)的上升時(shí)間和脈沖寬度;其幅度最終可能 比ESD或EFT瞬變電能的幅度高3至4個(gè)數(shù)量級(jí)。由于ESD和 EFT瞬變的相似性,它們的電路保護(hù)設(shè)計(jì)也相近。但是因 為電涌瞬變的電能水平較高,因此必須將它們區(qū)別對(duì)待。