RS485/422收发器的工作环境有怎样的要求？

RS485/422作为多节点、易组网的通信接口，在仪器仪表、安全防护、交通运输、工业设备等领域有着广泛的应用。因为RS485/422的现场实际应用环境都比较复杂，加上操作者接线方式或传输电缆使用不当，往往会使RS485/422在实际使用过程中受到较大的干扰，特别是共模噪声、接地电位差、接线错误以及静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和雷击冲击等高压瞬变，这些威胁会干扰通信，甚至造成永久性损害。严格的环境要求器件具有较强的可靠性和鲁棒性。

——改进icoupler隔离技术的可靠性。

RS-485/422差分通信网络在恶劣环境下的工业和仪器应用中经常使用。这两个网络可以在1200米范围内进行通信。当长距离通讯时，恶劣环境中可能发生下列问题：

(a)由于不同节点地电位不同，造成接地回路电流干扰；

(b)电动机、感应转换负载和其他噪声较大的电气设备产生的感应接地噪声；

(c)有害冲击。

在不能保证系统中不同节点地电位不超过接收机共模范围的情况下，电流隔离是一种理想的解决方案。电绝缘不能阻止信息流动，但能防止电流的涌动。采用电源隔离、内部信号隔离等措施，避免了这种故障的发生，有效地防止了地环路形成，使总线参考地随共模电压的波动而波动，共模电压完全由隔离带承受，对总线信号不可见，保证了总线能稳定可靠地通信。

目前许多方案都采用光电隔离来抑制共模噪声，但是这种方法具有体积大、电路分离元件多、电路复杂、系统不稳定等缺点。由ADI推出的单芯片RS485/422隔离器，利用ADI独有的icoupler磁隔离技术，实现了芯片内通过变压器的脉冲耦合调制，与光耦中使用的发光二极管(LED)和光电二极管相比，具有明显的区别。icoupler磁性隔离装置，相对于传统的光电隔离装置，消除了与光耦合器相关的电流传输率不确定、非线性传输特性以及随时间和温度漂移等问题；功耗降低了90%；无需外部驱动或分立装置，特别是在体积和集成度方面，具有光电隔离不可比拟的优点。

除隔离技术外，恶劣的使用环境和高可靠性要求收发器必须具有良好的抗干扰和保护性能。

将EMC性能通过IEC认证。

在工业自动化中，可编程逻辑控制器(PLC)的通信端口通常使用RS-485接口，这可能会承受较大的共模噪声、接地电位差、线路故障和诸如静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和雷电冲击等高压瞬变。

ADM2795E可以提供一个完全系统级的解决方案，它符合IEC-61000电涌，EFT和ESD标准，并能抗工业环境中常见的传导、辐射和磁场干扰。集成的健壮性隔离和EMC保护大大节省了印刷电路板(PCB)空间，可用于通讯端口接口。

相关EMC认证的ADM2795E性能：

RS-485A和B总线插头提供了4级的EMC认证保护。

(a)IEC61000-4-5避雷器(±4kV)

(a)IEC61000-4-4EFT防护(±2kV)

·IEC61000-4-2型ESD保护。

触点放电电压：±8kV。

空气间隙放电值：±15kV。

-IEC61000-4-6传导RF抗扰度(10V/mrms)

::IEC61000隔离栅抗扰认证标准。

(c)IEC61000-4-2ESD,IEC61000-4-4EFT,IEC61000-4-5浪涌，IEC61000-4-6传导RF抗扰度，IEC61000-4辐射抗扰度，IEC61000-4-8磁场抗扰度。

对IEC61000-4-6传导RF抗扰度、IEC61000-4-3辐射抗扰度、IEC61000-4-8磁场抗扰度的采用，更是保证了产品对电磁兼容日益严格的要求。

►通讯接口出色的防雷保护性能。

防雷器设计一直是一些工程师比较头疼的问题。采用旁路保护方法，采用TVS、MOV、气体放电管等瞬态抑制元件，将有害的瞬态能量旁路到大地上，其优点是成本低，缺点是保护能力有限，只能在一定能量范围内保护瞬态干扰，持续时间不能太长，而且需要有一个好的通道连接大地，实现起来比较困难。而且有些防雷设计的TVS体积不大，而且价格偏高。该方案将隔离技术与内部保护技术相结合。该方法采用隔离接口来隔离大范围雷击干扰，采用保护装置来防止隔离接口被过高的瞬态电压击穿。

某些要求高可靠性的电子设备在使用过程中可能会遭受雷击，DO-160G标准“机载设备环境条件与测试程序”是通用航空电子硬件环境测试标准。很多飞机制造商都指定DO-160G22“感应雷击的瞬时灵敏度”作为关键系统的要求。

有关电子设备的防雷要求。

第22节防雷标准模拟了由飞机机身产生的磁场在航空电子设备中引起的瞬态电压和电流，并对其进行了仿真。对于波形3和波形4/波形1，商业飞机一般要求在DO-160G22中设置1-4级防雷管。飞行器设备被分为三种类型，

每一种类型都具有相应的EMC环境。在A和B类地区有最差的EMC环境。

EP是ADM2795的增强号，它可以在高可靠性要求的恶劣应用环境下工作，降低系统故障。ADM2795E-EP具有以下重要功能：

有增强DO-160GEMC抗干扰能力的良好性能。

运行温度范围：−55℃至+125℃之间。

引线框：为了缓解锡须问题，ADM2795E-EP在表面上用镍/钯/金(NiPdAu)引线框处理。

生产方式：通过单一加工工艺基线生产强化产品。

失败的过压保护和±42V接错保护。

AD2795E在±25V扩展的整个共模工作范围内均有故障保护。驱动输出和接收器输入在-42V至+42VAC/DC峰值范围内均有短路保护。在故障状态下最大电流为±250毫安。485驱动器包括折返限流电路，可以在超过接收机电压±25V共模极限的情况下降低驱动器电流。这种由于损耗而降低的电流，可以实现更好的功率消耗和热效应管理。

当总线上没有RS-485端接或总线偏置电阻时，ADM2795E将使用高压接线错误保护。高压24VAC/DC电源直接连接到RS-485总线引脚连接器时的接线错误。与GND2峰值相比，ADM2795E能够承受RS-485总线引脚上最高至±42V的线路错误故障，且不会损坏。确保A和B总线引脚的连接不正确，并且保证连接件和总线引脚的热插拔不正确。