使用 RS-485 收發(fā)器的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)每天都會(huì)受到電快速瞬變 （EFT） 轟炸。這些瞬變通常以突發(fā)的形式發(fā)生，源于感應(yīng)負(fù)載的中斷（切換）、繼電器觸點(diǎn)彈跳等引起的切換瞬變。這些瞬變會(huì)破壞傳輸總線節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)，甚至損壞收發(fā)器設(shè)備，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)停機(jī)。因此，需要設(shè)備內(nèi)部瞬態(tài)抑制電路來(lái)確保從 EFT 事件中快速恢復(fù)，以維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。

電子轉(zhuǎn)帳來(lái)源

斷電時(shí)，繼電器、開(kāi)關(guān)接觸器或重型電機(jī)等感應(yīng)負(fù)載會(huì)在配電系統(tǒng)上產(chǎn)生突發(fā)的窄高頻瞬變。當(dāng)公用事業(yè)提供商打開(kāi)或關(guān)閉功率因數(shù)校正設(shè)備時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生這些快速瞬變。電源線瞬變的一個(gè)常見(jiàn)原因是在插入交流電源線、關(guān)閉設(shè)備或打開(kāi)或關(guān)閉斷路器時(shí)發(fā)生火花（參見(jiàn)圖 1）。

圖 1. 瞬態(tài)噪聲的產(chǎn)生和耦合到終端設(shè)備

EFT 抗擾度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

為了評(píng)估系統(tǒng)對(duì) EFT 突發(fā)的抗擾度，IEC 委員會(huì)制定了標(biāo)準(zhǔn) IEC 61000-4-4，定義了測(cè)試電壓波形、測(cè)試電平范圍、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試設(shè)置和測(cè)試程序。

圖 2 描繪了單個(gè) EFT 脈沖的波形，圖 3 說(shuō)明了典型 EFT 測(cè)試期間的測(cè)試脈沖序列。在這里，EFT 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一系列稱為突發(fā)的低能量脈沖。每個(gè)脈沖的上升時(shí)間為 5ns，脈沖持續(xù)時(shí)間（半值時(shí)間）為 50ns。突發(fā)周期為 300 毫秒，包括 75 次瞬變，隨后是一個(gè)暫停間隔。該測(cè)試允許 5kHz 和 100kHz 兩種重復(fù)頻率。對(duì)于 5kHz 的脈沖重復(fù)率，75 個(gè)脈沖需要 15ms，而對(duì)于 100kHz 的重復(fù)率，它們只需要 0.75ms。

圖 3 描述了所需的最短測(cè)試持續(xù)時(shí)間為 2 分鐘，包括三個(gè) 10 秒的正脈沖窗口，每個(gè)窗口后有 10 秒的暫停間隔，以及三個(gè) 10 秒的負(fù)脈沖窗口，暫停間隔為 10 秒。這會(huì)在兩分鐘的測(cè)試序列中產(chǎn)生總共 15000 個(gè)正脈沖和 15000 個(gè)負(fù)脈沖。

圖 2. 單個(gè) EFT 脈沖的波形

圖 3. EFT 測(cè)試脈沖序列的時(shí)序

雖然單個(gè)脈沖代表低能量瞬變，但整個(gè)脈沖串的能量卻不是。對(duì)于給定的測(cè)試電壓，EFT 脈沖串的能量大約是單個(gè)脈沖能量的 250 倍。

為了測(cè)試收發(fā)器數(shù)據(jù)端口的 EFT 抗擾度，EFT 測(cè)試脈沖通過(guò)電容鉗位耦合到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路中（圖 4）。該鉗位圍繞兩條數(shù)據(jù)線，因此代表共模測(cè)試。

圖 5 顯示了數(shù)據(jù)端口的五個(gè)測(cè)試級(jí)別。前四個(gè)級(jí)別的電壓隨著每個(gè)級(jí)別的增加而翻倍。第五個(gè)電平 x 是一個(gè)特殊電平，可以采用任何測(cè)試電壓。但是，必須在制造商的數(shù)據(jù)表中指定電壓電平。

圖 4. 使用電容鉗位測(cè)試數(shù)據(jù)端口的測(cè)試設(shè)置圖像

圖 5. 數(shù)據(jù)端口（收發(fā)器總線端子）的 EFT 測(cè)試級(jí)別

RAA78815x 收發(fā)器的 EFT 抗擾度

RAA78815x 收發(fā)器在高達(dá) 5kV EFT 瞬態(tài)下進(jìn)行了測(cè)試。在 EFT 測(cè)試前后，觀察發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的總線和接收器輸出信號(hào)，以進(jìn)行視覺(jué)比較。

除了正常收發(fā)器操作的視覺(jué)確認(rèn)外，所有收發(fā)器都在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) （ATE） 上進(jìn)行了參數(shù)性能測(cè)試。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)備不顯示任何參數(shù)偏移。結(jié)果顯示，RAA78815x 系列 5V RS-485/RS-422 收發(fā)器以 5kV 測(cè)試電壓通過(guò)了所有 EFT 測(cè)試，這是 AXOS-5 測(cè)試系統(tǒng)的最高測(cè)試電壓，這使該收發(fā)器系列進(jìn)入了最高的特殊測(cè)試級(jí)別類別（圖 6）。

圖 6. RAA78815x 收發(fā)器的 EFT 測(cè)試級(jí)別類別

審核編輯：郭婷