EMC COMPLIANT RS-485收发器保护电路解析

针对电涌的更高级电路保护。

在第二个方案中(图1中的TVS/TBU/TISP)，CDSOT23-SM712 TVS提供第二级保护，而Bourns公司的TISP4240M3BJR-S提供第一级保护。TISP4240M3BJR-S是一款完全集成式电涌保护器(TISP)。TISP是一款固态晶闸管。当超过其预定保护电压时，TISP提供低阻抗接地路径，将大部分瞬变能量从ADM3485E转移开。

Bourns公司的TBU-CA065-200-WH瞬态闭锁单元(TBU)是一款非线性过流保护器件，位于第一级和第二级保护器件之间，确保协调工作。TBU是一款过流闭锁器件，在预定电流下开路。在阻隔模式下，它具有很高的阻抗以阻隔瞬变能量。此保护方案提供高达8 kV(接触放电)和15 kV(气隙放电)ESD保护、2 kV EFT保护和4 kV电涌保护。

第三级保护方案(图1中的TVS/TBU/ GDT)工作情况与保护方案2相似。该方案使用气体放电管(GDT)而非TISP。GDT针对比前述TISP保护方案更高的过压和过流提供保护。GDT是气体放电等离子器件，提供低阻抗接地路径以防止过压瞬变。所选GDT为Bourns公司的2038-15-SM-RPLF。

该第三级保护方案提供高达8 kV(接触放电)和15 kV(气隙放电)ESD保护、2 kV EFT保护和6 kV电涌保护。

ADM3485E有一个120 Ω引脚与总线引脚相连。

电路评估与测试

为EVAL-CN0313-SDPZ板施加3.3 V至VCC电源。电压可通过每个ADM3485E附近的VCC测试点检查。发送和接收路径可通过连接其中一个ADM3485E电路进行测试，如图3所示。信号或模式发生器可连接到DI。驱动器的输出可通过A和B测试点监控，而接收器的输出可通过RO测试点监控。跳线配置如图3所示。该测试设置可应用于全部三个电路。

图3. 发送和接收测试设置

根据IEC 61000-4-2，ESD测试需使用两种耦合方法，即接触放电和气隙放电。接触放电意味着放电枪与测试端口直接相连。采用气隙放电法时，放电枪的放电电极向测试端口移动，直到产生放电并在整个气隙上形成一道弧。向每条总线线路的螺丝端子连接器放电。

对于IEC 61000-4-4 EFT测试，使用容性耦合箝位将EFT突发脉冲耦合至连接总线线路的电缆。箝位的耦合电容值取决于电缆直径、电缆材料和电缆的屏蔽情况。

IEC 61000-4-5电涌测试表示需要使用耦合/去耦网络(CDN)，以便将电涌瞬变耦合至总线引脚。根据规格要求，它必须使用两个80 Ω电阻针对两个端口测试。图4显示电涌测试的测试设置。将CDN连接至A和B引脚，以及将电涌发生器的共模端连接至4个引脚螺旋连接器的接地。

图4. IEC 61000-4-5电涌CDN输入ADM3485E的设置