RS485总线节点的瞬态保护

作者：时间：2012-04-12来源：网络收藏

电气过应力所致功能失灵带来的工业网络故障时间产生的巨额费用使得网络节点保护变得非常有必要，特别是静电放电、电感开关和雷击所引起的电气瞬态的保护。因此，国际电工委员会 (IEC) 定义了三种瞬态抑制测试标准，旨在保证测试期间和测试后电路的正确运行。

　　本文简要介绍了这些测试，并建议使用工业 RS-485 线缆和低电容瞬态电压抑制器为您的网络保护提供一种最有效的方法。

　　瞬态抑制测试系列

　　我们将讨论三种 IEC 标准：

　　静电放电 (ESD) 抗扰度 (IEC61000-4-2)

　　电气快速瞬态 (EFT) 抗扰度，或猝发抗扰度 (IEC61000-4-4)

　　浪涌抗扰度 (IEC61000-4-5)

　　ESD 测试模拟了人体的静电放电对电子设备的影响。ESD 发生器产生的测试脉冲为短历时(100ns 以下)脉冲，并有一个约 1ns 的快速上升时间。尽管这种测试脉冲为低能量，但可以形成许多毁灭性的高电流，其足以毁坏一个收发器的内部保护电路。一个最小 ESD 测试序列由 20 次放电、10 个正极脉冲、10 个负极脉冲，以及每个脉冲之间的一秒暂停间隔组成。

　　猝发测试模拟了电感开关、继电器触点回跳等引起的日常开关瞬态。相比单测试脉冲的 ESD 测试，猝发发生器会产生一个完整序列的测试脉冲(称作一个猝发)。每个猝发包括约 15000 个瞬态。一个完整测试序列的六个 10s 猝发(相互之间的暂停间隔为 10s)可在一分钟内产生数百万次脉冲。一次单脉冲持续时间很短(请参见图 1b)，因此能量较低，但这种对收发器完全无休止的瞬态轰击，会给其内部保护单元带来巨大的挑战。

　　浪涌测试是所有测试中最严格的测试，因为它模拟了雷电引起的开关瞬态。浪涌发生器产生的瞬态比 ESD 或猝发瞬态长约 1000 倍。另外，发生器的低源阻抗允许高压下的高浪涌电流，从而代表高能量脉冲。由于其高能量成份，测试序列一般由五次正浪涌脉冲和五次负浪涌脉冲(一分钟或更短时间脉冲之间存在时间间隔)组成。