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您的RS-485收发器能在户外正常通讯吗?

宣布时间:2019年04月18日 10:04    宣布者:eechina
要害词: RS-485 , 浪涌
作者:德州仪器Kaitlyn Mazzarella
RS-485收发器设计旨在应对低劣的使命情形。除能够顺应闹热热烈富贵的工厂情形外,RS-485收发器还可以在户外情形中稳固运转,反抗雷击等招致的电压浪涌对通讯的滋扰。

那么,您若何确信您的RS-485收发器能够应对高电压浪涌事宜?

为赞助工程师一定系统的浪涌掩护品级,国际电工委员会设立了IEC 61000-4-5浪涌尺度。IEC 61000-4-5尺度对户外通讯应用相当主要,如远端射频单元、空调单元和互联网协定(IP)监控摄像头。

为确保您的系统能够应对种种突发的自然状态,您须要认真明确这一尺度。本文重点简介了防止系统免遭户外浪涌因素影响的多种掩护措施,同时还说清晰了了若何优化设计,完成节俭空间、增添组件的效果。

在运转中完成浪涌掩护

不雅不雅看视频“RS-485通讯的集成浪涌掩护”,明确TI RS-485收发器若何赞助设计职员在低劣情形中运转,同时扫除外部系统掩护组件。

甚么是IEC 61000-4-5浪涌抗扰度尺度?

IEC 61000-4-5浪涌尺度是RS-485收发器必须经由历程的一项严苛测试;测试会模拟一次雷击或工业浪涌。图1较量了RS-485收发器须要推行的三种老例测试。相比4kV的电快速瞬变脉冲群(EFT)(紫线)和10kV的静电释放(ESD)(蓝线)测试,0.5kV的浪涌(红线)的一连时间更长、能量更高(启事是电源阻抗较低)。

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图1:与EFT和ESD测试较量的浪涌测试

对遭到户外因素影响的系统来讲,浪涌抗扰是一种有数的强迫性请求。IEC浪涌测试模拟电流涌入收发器,而且有不合的IEC尺度分类品级(详见表1)。系统级设计通常需知足二级(1kV测试)或三级(2kV测试)请求。

表1:IEC 61000-4-5浪涌种别
分类测试品级最年夜峰值电流(2Ω条件下)
025 V12.5 A
1500 V250 A
21 kV500 A
32 kV1,000 A
44 kV2,000 A


掩护系统免受浪涌事宜影响的措施有以下两种:(1)严重年夜的聚会式处置赏罚赏罚妄图:应用RS-485收发器和一些外部掩护组件,或(2)应用集成了浪涌掩护功效的RS-485收发器。我们先看聚会式妄图的请求,然后再看TI最新的RS-485收发器——THVD1429(和低速版THVD1419)若何简化处置赏罚赏罚妄图。

聚会式浪涌掩护

瞬态电压榨取(TVS)二极管、互补金属氧化物压敏电阻(MOV)平和体放电管等掩护装配常装在收发器外部,目的是限制电压、吸收浪涌电流。图2所示为接纳尺度SN65HVD3082ERS-485收发器的RS-485 IEC ESD、EFT和浪涌掩护参考设计,和供应浪涌掩护的其它外部组件。

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图2:接纳聚会式处置赏罚赏罚妄图掩护RS-485收发器,最多须要7个特殊组件

接纳这类妄图,头号难题就是应用特殊组件阻拦设计。第二个难题是,知足浪涌尺度的掩护装配很少——是以,组件的选择必将艰辛重重,而且价钱昂贵。

经由历程应用MOV(图中第6、7)将电流导至空中,图2的设置便可以完成浪涌掩护。瞬态阻断单元(TBU)(图中第4、5)可限制电流进入收发器。经由历程前面两个阶段的电流,还会遭到TVS二极管(图中第3)、限流电阻(R)(图中第1、2)的进一步限制。图2所示的这4级掩护,须要在电路板上装配算计7个特殊组件。这会带来更多费事,如设计和组件选择的严重年夜度更高、所需的电路板空间更年夜、质料清单上的组件更多。

集成浪涌掩护功效,降低设计严重年夜度

相比严重年夜、昂贵、占空间的设计和多种外部掩护组件,THVD1429可助您简化系统。THVD1429是一款强年夜的RS-485收发器,集成了TVS掩护,能遭受2.5kV的浪涌。这款收发器无需外部掩护组件,知足IEC 61000-4-5的三级(2kV)尺度。

图3中所示的RS-485收发器的系统级设计,不合于图2的聚会式妄图,这里接纳的是集成式处置赏罚赏罚妄图。这套处置赏罚赏罚妄图不只省去了几个外部掩护组件,而且THVD1429切合行业尺度的8引脚小型集成电路(SOIC-8)封装还能快速、便捷地评价和升级以后的收发器。

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图3:接纳THVD1429或THVD1419的集成处置赏罚赏罚妄图(2.5kV浪涌掩护)

除2.5kV的集成浪涌掩护外,RS-485收发器系列尚有多款其他有数类型的掩护器,网罗8kV的接触放电ESD(IEC 61000-4-2)、4kV的EFT(IEC 61000-4-4)和16kV的人体模子ESD。这些收发器的片上掩护功效年夜幅提升了装备和终端装配的稳固性。以是,岂论您的目的是简化设计、照样节俭时间、节约电路板空间,亦或是增添质料、提升浪涌掩护评级,THVD1429 RS-485吸收器系列都能让您的设计完善应对户外寻衅。

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