EMC 兼容 RS-485收發(fā)器保護電路

一、電路功能與優(yōu)勢

圖1所示電路使用ADM3485E 收發(fā)器，是經(jīng)過驗證并測試的 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。每個解決方案都經(jīng)過測試和特性表 征，確保收發(fā)器和保護電路元件之間的動態(tài)交互能夠協(xié)同 工作，保護它們免遭靜電放電(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)準定義。本電路使用ADM3485E提供經(jīng)過 驗證的RS-485接口ESD、EFT和電涌(常見于惡劣工作環(huán)境) 保護。

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)準是使用最廣泛 的物理層總線設(shè)計標(biāo)準之一。RS-485提供多個系統(tǒng)之間的差 分數(shù)據(jù)傳輸，這些系統(tǒng)通常相距很遠。RS-485的應(yīng)用包括： 過程控制網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)自動化、遠程終端、樓宇自動化(例如， 暖通空調(diào)(HVAC)、保安系統(tǒng))、電機控制和運動控制。

在這些實際的系統(tǒng)中，雷擊、電源波動、感應(yīng)開關(guān)和靜電 放電會通過產(chǎn)生較大瞬變電壓對通信端口造成損害。設(shè)計 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 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的問題并不簡單，且不易呈現(xiàn)，因此必須在產(chǎn)品 開發(fā)周期的初級階段即將其考慮在內(nèi)。正確的解決方案和 保護電路必須作為整體設(shè)計的一部分，而非留到最后一 刻。保護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具有類似的上升時間、脈沖寬度和能耗水平。電 涌瞬變具有更長的上升時間和脈沖寬度；其幅度最終可能 比ESD或EFT瞬變電能的幅度高3至4個數(shù)量級。由于ESD和 EFT瞬變的相似性，它們的電路保護設(shè)計也相近。但是因 為電涌瞬變的電能水平較高，因此必須將它們區(qū)別對待。