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RS485/422-靜電防護(hù)方案

發(fā)布人:濤意隆 時間:2024-08-02 來源:工程師 發(fā)布文章

方案簡介

RS485RS422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。

RS485RS422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RS485RS422接口的靜電防護(hù)方案時,我們選SENC712ASENC712HA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)。

image.png圖1 RS485應(yīng)用示例

image.png

圖2 RS422應(yīng)用示例

SENC712A 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(Ppk)和峰值電流(IPP)更高,可根據(jù)接口實際性能進(jìn)行選取。

SIT3088ESIT3490E是常用RS422/RS485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)

規(guī)格型號

方向

工作電壓(V)

Ppk(W)

IPP(A)

鉗位電壓(V)

結(jié)電容(pF)

封裝

SENC712A

Bi.

7/12

400

17/22

25/35

55

SOT-23

SENC712HA

Bi.

7/12

800

34/44

18/24

68

SOT-23

電氣特性

At TA = 25 unless otherwise noted

Parameters

Symbol

conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

Reverse stand-off voltage

VRWM

Pin1 or Pin2 to   Pin3



12.0

V

Pin3 to Pin1 or   Pin2



7.0

Reverse

Breakdown Voltage

VBR

Pin1 or Pin2 to   Pin3; IR= 1mA

13.3

16.3


V

Pin3 to Pin 1or   Pin2; IR= 1mA

7.5

9.8


Reverse

Leakage

Current

IR

Pin1 or Pin2 to Pin3; VRWM=12V



1.0

uA

Pin3 to Pin1or   Pin2; VRWM=7V



1.0

Clamping Voltage

VCL

Pin1 or Pin2 to   Pin3; IPP=17A


24.0


V

Pin3 to Pin1 or   Pin2; IPP=22A


18.0


Junction capacitance

CO

I/O-GDN, VR=0V; f   = 1MHz


34


pF

表1 SENC712A電氣特性表

Parameters

Symbol

conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

Reverse stand-off voltage

VRWM

Pin1 or Pin2 to   Pin3



12.0

V

Pin3 to Pin1 or   Pin2



7.0

Reverse

Breakdown Voltage

VBR

Pin1 or Pin2 to Pin3; IR= 1mA

13.3

16.3


V

Pin3 to Pin 1or   Pin2; IR= 1mA

7.5

9.8


Reverse

Leakage

Current

IR

Pin1 or Pin2 to Pin3; VRWM=12V



1.0

uA

Pin3 to Pin1or   Pin2; VRWM=7V



1.0

Clamping Voltage

VCL

Pin1 or Pin2 to   Pin3; IPP=34A


24.0


V







Pin3 to Pin1 or   Pin2; IPP=44A


18.0



Junction capacitance

CO

I/O-GDN, VR=0V; f   = 1MHz


68


pF

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。


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