适合智能电表的内置ESD保护RS-485芯片

。故雷击保护措施是智能电表RS-485接口在实际应用中必须考虑的问题，同时也是提高系统可靠性及安全性的重要措施。

　　DL/T645通信规约要求RS485收发器通信接口A、B端所承受的人体模型（Human Body Model，HBM）静电放电需满足15kV标准，而在实际应用上这样的防护却是不够的。因此目前一般的解决方法是在RS-485收发器外部加上瞬态电压抑制器（TVS）来抑制浪涌电压，而一般的TVS很难做到大功率级，当雷击浪涌发生时，瞬态大电能将直接损坏一般的TVS，尤其是集成在芯片中的TVS更加脆弱，因此在设计上还必须外加雷击浪涌保护器件。

　　目前外加的雷击浪涌保护器件包括陶瓷气体放电管、压敏电阻及TVS三种。放电管的耐电流能力强，但其反应速度慢，钳位电压也很高（约为800V左右），这些特性使其保护效果大打折扣，常会遇到即使加了放电管，受保护器件仍会损害的情况。压敏电阻寄生电容大，导通电阻高，且低电压的压敏电阻漏电流大，故也不适用于RS-485接口的保护。传统的利用半导体制作的TVS虽然反应速度极快，但其耐大电压、大电流的能力不足，所以也难以抵挡雷击浪涌的冲击。

　　对于雷击浪涌，既要利用半导体制作的TVS进行全方位保护，又要将其集成到芯片之中一般很难实现。晶焱科技的RS-485收发器AZRS3082成功地将可抵挡雷击浪涌的特殊TVS内置到芯片之中，其传输线脉冲（TLP）双向特性曲线如图1所示。与其它内置雷击保护收发器的雷击浪涌测试特性比较如图2所示。由图可看出AZRS3082不仅可以承受更高的雷击浪涌电流，还具有更低的浪涌钳位电压。TVS浪涌钳位电压越低，那么它对芯片的保护效果也越好。

　　这款内置特殊TVS的RS485收发器还提供了系统级静电放电ESD保护，从而使得通信线接口A、B端能得到更完整的保护。其RS-485通信口A、B的耐压、耐流规格如下：

　　IEC 61000-4-2接触放电±30kV；

　　IEC 61000-4-2气隙放电±30kV；

　　IEC 61000-4-4电快速瞬变脉冲群（EFT） （5/50ns） 4.4kV；

　　IEC 61000-4-5雷击浪涌（8/20μs） ±30A。