RS485通訊接口芯片廣泛應(yīng)用于各種智能儀表上，采用RS485接口的智能儀表不僅可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，還可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，RS485為遠(yuǎn)程抄表提供了最可靠的抄表方式。RS485接口芯片的應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)用環(huán)境各有不同，而智能儀表、工業(yè)控制等現(xiàn)場環(huán)境時常非常惡劣，RS485通訊端口需要做好靜電防護(hù)、雷擊浪涌防護(hù)、以及380V市電接入防護(hù)等，以避免智能儀表、工控主機(jī)的損壞。本文介紹幾種典型的RS485端口防護(hù)電路。

1，AB端口之間并聯(lián)TVS，再分別串聯(lián)熱敏電阻的方式構(gòu)成防護(hù)電路。

　　如圖1所示，熱敏電阻(PTC)是一種典型具有溫度敏感性的電阻，超過一定的溫度時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高，當(dāng)故障有大電流通過的時候，阻抗急劇升高而起到限流的作用，當(dāng)故障排除時又恢復(fù)到0阻抗的狀態(tài)。

　　TVS器件是常見的箝位器件，最大的特點(diǎn)是殘壓低，動作精度高，反應(yīng)時間快(<1ns)，缺點(diǎn)是耐流能力差，通流容量小，一般只有幾百安培。

　　該方案在外界浪涌電壓、ESD電流進(jìn)入時，TVS首先觸發(fā)，將A，B端口之間電壓箝位到一個很低的值，但電流迅速增大，這時會導(dǎo)致熱敏電阻急劇升溫而切斷通路起到保護(hù)作用。

圖1 防護(hù)方案1

2， AB端口分別并聯(lián)TVS器件到保護(hù)地，AB之間并聯(lián)TVS器件，AB端口分別串聯(lián)熱敏電阻，并接氣體放電管到保護(hù)地形成三級保護(hù)的方案。

　　如圖2所示，GDT為氣體放電管，它是一種通斷型過壓保護(hù)單元，當(dāng)加到兩電極兩端的電壓達(dá)到使氣體放電管內(nèi)的氣體擊穿時，氣體放電管便開始放電，并由高阻變成低阻，使電極兩端的電壓不超過內(nèi)部電路的擊穿電壓。它的優(yōu)點(diǎn)是通流量容量大，絕緣電阻高，漏電流小;但缺點(diǎn)是殘壓較高，反應(yīng)時間慢(≤100ns)，動作電壓精度較低，有跟隨電流(即續(xù)流)。

圖2 防護(hù)方案2

3，AB端口分別并聯(lián)熱敏電阻、TVS 到地，同時A，B之間并聯(lián)TVS器件的保護(hù)方案。

　　圖3中D1、D2、D3是TVS器件，PPTC1、PPTC2是熱敏電阻。當(dāng)浪涌電壓、ESD電流進(jìn)入時，D1，D2、D3首先觸發(fā)而將A，B端口上的電壓箝位到地，AB端口之間的電壓箝位到安全范圍內(nèi)，此時電流迅速增大導(dǎo)致熱敏電阻PPTC1、PPTC2急劇升溫而形成斷路，直到浪涌、靜電或故障消除。

圖3 防護(hù)方案3

4，AB之間并聯(lián)TVS，再串聯(lián)熱敏電阻，再并聯(lián)壓敏電阻到地的三級防護(hù)方案。

　　如圖4所示，MF1、MF2是熱敏電阻，CK是壓敏電壓。壓敏電阻屬于電壓限幅型，壓敏電阻的過流值與其瞬間內(nèi)阻的乘積，即為殘壓。殘壓不能超過被保護(hù)器件的允許耐壓，該器件在一定溫度下，導(dǎo)電性能隨電壓的增加而急劇增大，沒有過壓時呈高阻值狀態(tài)，一旦過電壓，立即將電壓限制到一定值，其阻抗突變?yōu)榈椭怠Ｋ膬?yōu)點(diǎn)是通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時間較快(≤50ns)，無跟隨電流(續(xù)流);它的缺點(diǎn)是漏電流較大，老化速度相對較快。

圖4 防護(hù)方案4

　　芯力特電子科技有限公司推出型號為SIT485E的RS485芯片，該產(chǎn)品不僅具有失效安全、熱插拔、過溫保護(hù)、控制與輸入端口遲滯、超低靜態(tài)功耗等特點(diǎn)，而且具有優(yōu)秀的抗雷擊浪涌能力、高壓靜電釋放能力，其接觸放電能力與ESD HBM標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到±15KV水平，可以完全替代美信、TI、ADI等RS485芯片，SIT485E收發(fā)器有助于降低電表成本，提高可靠性，簡化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電表的小型化。

　　同時，芯力特公司有非常優(yōu)秀的AD/DA設(shè)計(jì)能力，在硅片上成功研發(fā)過多種AD，DA芯片與IP：

1)高精度高速10bit 100MHz pipeline/12bit 60MHz pipeline的ADC，已經(jīng)在0.18um/0.13um CMOS工藝驗(yàn)證;

2)高精度低速低功耗12bit 4MHz SAR ADC，已經(jīng)在0.18um CMOS工藝驗(yàn)證;

3)高精度低速的sigma-delta ADC，從14-24bit，已經(jīng)在0.5um/0.35um/0.18um CMOS工藝驗(yàn)證;

4)極高速的200MHz 6-8bit flash ADC，已經(jīng)在0.18um/0.13um CMOS工藝驗(yàn)證;

5) 8/10/12bitDAC，已經(jīng)在0.35um/0.25um/0.18um/0.13umCMOS工藝驗(yàn)證。

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