RS485/422-靜電防護(hù)方案

方案簡介

RS485和RS422是兩種關(guān)鍵的串行數(shù)據(jù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-422定義了一種高效的平衡通信接口，其傳輸速率高達(dá)10Mbps，通信距離可延長至約1200米，極大地方便了長距離通信需求。RS-422支持單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向平衡傳輸模式，允許在單一平衡總線上連接最多十個接收器，實現(xiàn)了信息的有效分發(fā)與接收。在RS-422的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展出了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)不僅繼承了RS-422的高性能傳輸特性，更增加了多點、雙向通信的能力。此外，RS-485還顯著增強(qiáng)了發(fā)送器的驅(qū)動能力，并內(nèi)置了沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線的共模范圍，有效提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

RS485和RS422被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、樓宇自動化、儀器儀表、通信設(shè)備等多個領(lǐng)域，由于通信鏈路常常要在距離很遠(yuǎn)的多個系統(tǒng)之間傳輸數(shù)據(jù)，需要在惡劣電磁環(huán)境下工作，靜電放電、感應(yīng)雷擊浪涌及其它電磁干擾現(xiàn)象導(dǎo)致的較大瞬態(tài)電壓會損壞通信端口，為了確保這些數(shù)據(jù)端口能夠在最終安裝環(huán)境中正常工作，它們必須符合某些電磁兼容性EMC的規(guī)定。此方案采用具有雙路防護(hù)的ESD器件做保護(hù)，具有封裝體積小、響應(yīng)速度快、結(jié)電容低（數(shù)據(jù)傳輸、帶載量影響?。┑膬?yōu)勢，滿足IEC 61000-4-2 Level 4靜電放電及IEC 61000-4-5雷擊浪涌防護(hù)需求，讓客戶產(chǎn)品可以復(fù)雜的電噪環(huán)境中穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

應(yīng)用示例

在甄選針對RS485和RS422接口的靜電防護(hù)方案時，我們選擇了SENC712A和SENC712HA兩款產(chǎn)品，可保護(hù)敏感半導(dǎo)體元件免受靜電放電(ESD)和其他電壓引起的瞬態(tài)事件。它們的特點是橫截面面積大，能夠高效地傳導(dǎo)高強(qiáng)度的瞬態(tài)電流，為電路板級別的保護(hù)引入了卓越的電氣性能特征，如超快的響應(yīng)速度和極低的操作電壓要求，能在布局受限、傳統(tǒng)陣列保護(hù)方法不適用的情況下為雙向線路提供保護(hù)。

圖1 RS485應(yīng)用示例

圖2 RS422應(yīng)用示例

SENC712A 和SENC712HA是兩款用于防止靜電放電、過壓等瞬態(tài)事件ESD防護(hù)器件，兩款器件電氣特性相似，均能滿足IEC 61000-4-2 Level 4（±15kV空氣放電、±8kV接觸放電）靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)及IEC 61000-4-5雷擊浪涌防護(hù)需求。但其中SENC712HA防護(hù)性能更優(yōu)異，峰值功率(P_pk)和峰值電流（IPP）更高，可根據(jù)接口實際性能進(jìn)行選取。

SIT3088E和SIT3490E是常用于RS422/RS485通信的差分線驅(qū)動器/接收器芯片。它通常用于將單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號，以便在長距離或高噪聲環(huán)境中進(jìn)行傳輸，同時也能接收差分信號并轉(zhuǎn)換為單端信號。當(dāng)兩芯片進(jìn)行差分信號的發(fā)送和接收時，將ESD防護(hù)器件連接于差分信號線之間，增強(qiáng)電路的可靠性和抗干擾能力。

型號參數(shù)

電氣特性

At TA = 25℃ unless otherwise noted

表1 SENC712A電氣特性表

表2 SENC712HA電氣特性表

總結(jié)與結(jié)論

由于RS485接口和RS422接口在工業(yè)自動化領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，保護(hù)接口免受ESD靜電損害極為關(guān)鍵。ELECSUPER SEMI為RS485接口和RS422接口提供值得信賴的保護(hù)器件。以上解決方案是保護(hù) RS485接口和RS422的優(yōu)選之策，確保在自動化控制系統(tǒng)中電路能可靠傳輸和穩(wěn)定運(yùn)行。