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RS-485通信端口的瞬态防护解决方案[浪拓电子]

 在实际工业和仪器仪表(I&I)应用中,RS-485通信链路需要在恶劣电磁环境下工作。雷击、静电放电和其他电磁现象导致的较大瞬态电压会损坏通信端口。为了确保这些数据端口能够在最终安装环境中正常工作,它们必须符合某些电磁兼容性(EMC)法规。

IEC 61000规范定义了一组EMC抗扰度要求,适用于在住宅、商业和轻工业环境中使用的电气和电子设备。这组规范包括以下三类高电压瞬变,电子设计人员必须确保数据通信线路不受它们损害:

  • IEC 61000-4-2静电放电(ESD);

  • IEC 61000-4-4电快速瞬变(EFT);

  • IEC 61000-4-5电涌耐受性。

电涌瞬变

  电涌瞬变由开关或雷电瞬变产生的过压引起。开关瞬变的原因可以是电源系统切换、电源分配系统的负载变化或短路等各种系统故障。雷电瞬变的原因可以是附近的雷击将高电流和电压注入电路中。IEC 61000-4-5定义了用于评估对这些破坏性电涌的抗扰度的波形、测试方法和测试级别。

  波形定义为开路电压和短路电流下波形发生器的输出。标准描述了两种波形。10/700 μs组合波形用于测试要连接到对称通信线路的端口,例如电话交换线。1.2/50 μs组合波形发生器用于所有其他情形,特别是短距离信号连接。RS-485端口主要使用1.2/50 µs波形。波形发生器的有效输出阻抗为2 Ω,因此电涌瞬变相关的电流非常高。

  

瞬变保护

  设计瞬变保护电路时,设计人员必须考虑以下主要事项:

  1. 该电路必须防止或限制瞬变引起的损坏,并允许系统恢复正常工作,性能影响极小。

  2. 保护方案应当非常可靠,足以处理系统在实际应用经受到的瞬变类型和电压水平。

  3. 瞬变时长是一个重要因素。对于长时间瞬变,热效应可能会导致某些保护方案失效。

  4. 正常条件下,保护电路不得干扰系统运行。

  5. 如果保护电路因为过应力而失效,它应以保护系统的方式失效。

      保护方案:

       /upload/community/2019/03/21/1553147356-25237.pdf

       /upload/community/2019/03/21/1553147379-34202.pdf

      深圳市浪拓电子成立于2005年,专注于GDT、TSS、TVS、ESD、复合器件等产品的研发、生产及销售,是国内一流的防护器件厂商。

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