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）極為嚴峻的環(huán)境中進行數(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造成較大的瞬態(tài)沖擊，不僅可能造成通信信號失真或數(shù)據(jù)傳輸異常，更嚴重的可能還會損壞RS-485接口芯片，最終導(dǎo)致整個通信系統(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器件，能夠為RS-485芯片提供必要的瞬態(tài)沖擊保護，但要想保證RS-485通信系統(tǒng)的可靠性，更需要RS-485芯片自身具有較強的抗EOS沖擊能力。

二、產(chǎn)品概述

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

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

BL3085(I4B)具有多種保護功能，包括失效保護、過溫保護等，這些功能共同構(gòu)成了一個全面的保護體系，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

IEC 61000-4-2是國際電工委員會（IEC）制定的一個電磁兼容性（EMC）測試標準，主要用于評估電子設(shè)備在遭受靜電放電（ESD）時的抗擾度性能。其中，接觸放電（Contact Discharge）是一種重要的測試方法，通過模擬人體或物體直接接觸設(shè)備表面時產(chǎn)生的靜電放電現(xiàn)象，來評估設(shè)備的抗靜電干擾能力。圖1為IEC 61000-4-2 標準規(guī)定的 ESD 模擬發(fā)生器的理想電流波形。

圖1 IEC 61000-4-2 標準規(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，目前市場上主流競品AB端口ESD（接觸放電）能力大多低于±15kV。（對比如圖2所示）

圖2 ESD（接觸放電）能力對比

四、應(yīng)用方案

近年來，開關(guān)電源在智能電表中的使用越來越廣泛，為了更好地通過EMC實驗，工程師在多個回路之間都加了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，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，這就造成了保護器件未動作，而RS-485接口芯片實際已經(jīng)受到了沖擊。

以上問題在表計實際生產(chǎn)交付過程中給廠家?guī)磔^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)對這些復(fù)雜問題，從理論設(shè)計上提高系統(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，通過光耦或者數(shù)字隔離器實現(xiàn)主回路和RS-485之間的隔離。RS-485產(chǎn)品外圍采用TVS/TSS和熱敏進行防護。

圖3 RS-485接口芯片的應(yīng)用圖

五、訂貨信息

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