EMC 兼容 RS-485收发器保护电路

一、电路功能与优势

图1所示电路使用ADM3485E 收发器，是经过验证并测试的 电磁兼容性(EMC)解决方案，可为使用广泛的RS-485通信端口提供三重保护。每个解决方案都经过测试和特性表 征，确保收发器和保护电路元件之间的动态交互能够协同 工作，保护它们免遭静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群 (EFT)和电涌的破坏——分别由IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4 和IEC 61000-4-5标准定义。本电路使用ADM3485E提供经过 验证的RS-485接口ESD、EFT和电涌(常见于恶劣工作环境) 保护。

图1

二、电路描述

在工业和仪器仪表应用中，RS-485总线标准是使用最广泛 的物理层总线设计标准之一。RS-485提供多个系统之间的差 分数据传输，这些系统通常相距很远。RS-485的应用包括： 过程控制网络、工业自动化、远程终端、楼宇自动化(例如， 暖通空调(HVAC)、保安系统)、电机控制和运动控制。

在这些实际的系统中，雷击、电源波动、感应开关和静电 放电会通过产生较大瞬变电压对通信端口造成损害。设计 人员必须确保设备不仅能在理想条件下工作，而且能够在 实际可能遇到的恶劣环境下正常工作。为了确保这些设计 能够在电气条件恶劣的环境下工作，必须符合EMC规范。

许多EMC的问题并不简单，且不易呈现，因此必须在产品 开发周期的初级阶段即将其考虑在内。正确的解决方案和 保护电路必须作为整体设计的一部分，而非留到最后一 刻。保护电路必须集成特定收发器生产商的输入和输出结 构，作为设计的组成部分。

IEC 61000规范定义了一组EMC耐受性要求。在这组规范中，设计人员必须考虑数据通信线路的下列三类高压瞬变：

• IEC 61000-4-2静电放电(ESD)
• IEC 61000-4-4电快速瞬变脉冲群(EFT)
• IEC 61000-4-5电涌耐受

ESD和EFT具有类似的上升时间、脉冲宽度和能耗水平。电 涌瞬变具有更长的上升时间和脉冲宽度；其幅度最终可能 比ESD或EFT瞬变电能的幅度高3至4个数量级。由于ESD和 EFT瞬变的相似性，它们的电路保护设计也相近。但是因 为电涌瞬变的电能水平较高，因此必须将它们区别对待。