一、引言

在工業(yè)、智能電表等應(yīng)用中，RS-485常常在電磁兼容性（EMC）極為嚴(yán)峻的環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。復(fù)雜電磁環(huán)境中的靜電放電和其它電磁干擾會(huì)造成較大的瞬態(tài)沖擊，不僅可能造成通信信號(hào)失真或數(shù)據(jù)傳輸異常，更嚴(yán)重的可能還會(huì)損壞RS-485接口芯片，最終導(dǎo)致整個(gè)通信系統(tǒng)的失效。在這些惡劣的應(yīng)用環(huán)境中，盡管TVS和TSS作為典型的電路保護(hù)器件，能夠?yàn)镽S-485芯片提供必要的瞬態(tài)沖擊保護(hù)，但要想保證RS-485通信系統(tǒng)的可靠性，更需要RS-485芯片自身具有較強(qiáng)的抗EOS沖擊能力。

二、產(chǎn)品概述

針對(duì)上述應(yīng)用，上海貝嶺推出了具有超強(qiáng)ESD保護(hù)能力的RS-485接口芯片BL3085(I4B)，該芯片總線端口ESD保護(hù)能力高達(dá)±30kV（IEC 61000-4-2，接觸放電），能夠更好地承受工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中產(chǎn)生的EOS沖擊。

BL3085(I4B)采用限擺率設(shè)計(jì)，能夠減小EMI以及由于終端匹配不當(dāng)引起的反射，支持高達(dá)500kbps的通信速率。芯片接收器輸入阻抗為1/8單位負(fù)載，允許多達(dá)256個(gè)收發(fā)器掛接在總線上，實(shí)現(xiàn)半雙工通信。

BL3085(I4B)具有多種保護(hù)功能，包括失效保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等，這些功能共同構(gòu)成了一個(gè)全面的保護(hù)體系，確保了芯片在各種異常情況下都能正常工作或安全關(guān)斷。

三、核心優(yōu)勢(shì)

IEC 61000-4-2是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的一個(gè)電磁兼容性（EMC）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，主要用于評(píng)估電子設(shè)備在遭受靜電放電（ESD）時(shí)的抗擾度性能。其中，接觸放電（Contact Discharge）是一種重要的測(cè)試方法，通過(guò)模擬人體或物體直接接觸設(shè)備表面時(shí)產(chǎn)生的靜電放電現(xiàn)象，來(lái)評(píng)估設(shè)備的抗靜電干擾能力。圖1為IEC 61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 ESD 模擬發(fā)生器的理想電流波形。

圖1 IEC 61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理想電流波形

RS-485芯片AB端口的ESD水平直接影響芯片的抗EOS沖擊能力，目前市場(chǎng)上主流競(jìng)品AB端口ESD（接觸放電）能力大多低于±15kV。（對(duì)比如圖2所示）

圖2 ESD（接觸放電）能力對(duì)比

四、應(yīng)用方案

近年來(lái)，開(kāi)關(guān)電源在智能電表中的使用越來(lái)越廣泛，為了更好地通過(guò)EMC實(shí)驗(yàn)，工程師在多個(gè)回路之間都加了Y電容，導(dǎo)致系統(tǒng)隔離度降低，RS-485總線端口受到較大EOS沖擊。同時(shí)，智能電表通信速率提速到115200bps后，由于原TVS結(jié)電容較大，迫使廠家使用結(jié)電容較小的TSS。數(shù)據(jù)表明TSS管的瞬態(tài)抑制能力要明顯弱于原有TVS管，這就造成了保護(hù)器件未動(dòng)作，而RS-485接口芯片實(shí)際已經(jīng)受到了沖擊。

以上問(wèn)題在表計(jì)實(shí)際生產(chǎn)交付過(guò)程中給廠家?guī)?lái)較大困擾。BL3085(I4B)所具備的出色的抗EOS沖擊能力可以幫助生產(chǎn)企業(yè)更好的應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜問(wèn)題，從理論設(shè)計(jì)上提高系統(tǒng)RS-485通信的可靠性。

圖3為RS-485接口芯片在智能電表方案中的應(yīng)用示意圖。MCU和RS-485采用隔離供電，通過(guò)光耦或者數(shù)字隔離器實(shí)現(xiàn)主回路和RS-485之間的隔離。RS-485產(chǎn)品外圍采用TVS/TSS和熱敏進(jìn)行防護(hù)。

圖3 RS-485接口芯片的應(yīng)用圖

五、訂貨信息

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