串行接口的高頻瞬態(tài)干擾處理電路及方法

RS-232/485是工控行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的一種串行接口。 RS-232/485被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。但是，在實(shí)際的電路應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)受到干擾及浪涌的影響，引起這種干擾的原因非常多，要解決干擾的問題，須先找出引起干擾的原因，再針對問題進(jìn)行解決。一般采用增加隔離變壓器的方法來解決干擾的問題。這種方法主要是針對來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前，同時(shí)還兼有電源電壓變換的作用。MORNSUN公司特針對該種情況，為廣大客戶設(shè)計(jì)了一種方案，來專門解決這種干擾給電路所造成的危害。

本設(shè)計(jì)實(shí)例介紹一種防護(hù)串行接口免受高頻瞬態(tài)干擾損壞的方法，這種技術(shù)正在被廣泛地應(yīng)用在相應(yīng)的領(lǐng)域中，起到對接口電路及后級電路的安全隔離、保護(hù)的作用。

但是在很多情況下，單單只使用隔離變換器還不能達(dá)到隔離保護(hù)的作用。實(shí)際上，只要電路輸入端有浪涌脈沖發(fā)生的可能，或者輸入端的電源不穩(wěn)定(如汽車電瓶等)，電路中還是會(huì)存在高頻瞬態(tài)干擾的，這將會(huì)對電路造成很大損壞。一般在切換大功率感性負(fù)載，如電機(jī)、變壓器、繼電器等或閃電過程等，都會(huì)產(chǎn)生幅度很高的瞬態(tài)干擾

，如果不加以適當(dāng)防護(hù)就會(huì)損壞RS-422或RS-485通信接口，甚至損壞后級電路。對于這種瞬態(tài)干擾可以采用隔離或旁路的方法加以防護(hù)。最常用及最有效的辦法是在隔離變換器的輸入端接上一TVS管或穩(wěn)壓管(低壓降)，見圖1。另外，對TVS管的耐壓、嵌位電壓等等各參數(shù)的選擇也要適當(dāng)，否則將起不到保護(hù)的保護(hù)的作用(太高)或影響電路的工作(太低)。

MORNSUN新出品的B0505LM-1W系列產(chǎn)品可以更好地應(yīng)用在此方案中，這款隔離1000VDC的超小型、高可靠性的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓為5V，輸出電壓為5V，功率為1W，圖1為該產(chǎn)品的一種典型應(yīng)用電路。由于實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間1000VDC的隔離，且輸出短路時(shí)間可持續(xù)1s，從而能很好的抵御高頻瞬態(tài)突波的干擾。

圖1 B0505LM-1W 典型應(yīng)用電路

MORNSUN通過對其工藝的改進(jìn)，使產(chǎn)品的可靠性能更加優(yōu)越。同時(shí)在供應(yīng)商選擇、來料的質(zhì)量控制方面由品質(zhì)工程師嚴(yán)格管控。內(nèi)部灌封材料采用美國樹脂，熱膨脹系數(shù)與內(nèi)部基板及外殼達(dá)到很好的配合，以提高產(chǎn)品的可靠性，為產(chǎn)品的品質(zhì)提供保障。

B0505LM-1W能在-40～+85℃溫度范圍內(nèi)正常工作。MTBF由現(xiàn)有產(chǎn)品的100萬小時(shí)，提高到350萬小時(shí)以上。產(chǎn)品在抗振動(dòng)和沖擊性能方面滿足IEC61373標(biāo)準(zhǔn)，適用于工業(yè)振動(dòng)和沖擊場合。同時(shí)已實(shí)現(xiàn)無鉛生產(chǎn)制程，滿足RoHS的各項(xiàng)指令。

B0505LM-1W產(chǎn)品的體積為：16.5*5.9*7.5MM。這款高可靠性的DC/DC轉(zhuǎn)換器比上一代產(chǎn)品長度縮短1/7，體積縮小了 40%。該產(chǎn)品以體積小，重量輕，抗倒扶能力強(qiáng)，更好地滿足了適用領(lǐng)域內(nèi)對體積、重量、便攜性等方面更嚴(yán)格的要求。此產(chǎn)品適用于小電流隔離和DC電壓變換，如智能儀器儀表、工控控制電路、總線、電力監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域。