使用 RS-485 收發(fā)器的工業(yè)網絡每天都會受到電快速瞬變 （EFT） 轟炸。這些瞬變通常以突發(fā)的形式發(fā)生，源于感應負載的中斷（切換）、繼電器觸點彈跳等引起的切換瞬變。這些瞬變會破壞傳輸總線節(jié)點之間的數據，甚至損壞收發(fā)器設備，從而導致網絡停機。因此，需要設備內部瞬態(tài)抑制電路來確保從 EFT 事件中快速恢復，以維持網絡運行。

電子轉帳來源

斷電時，繼電器、開關接觸器或重型電機等感應負載會在配電系統(tǒng)上產生突發(fā)的窄高頻瞬變。當公用事業(yè)提供商打開或關閉功率因數校正設備時，也會產生這些快速瞬變。電源線瞬變的一個常見原因是在插入交流電源線、關閉設備或打開或關閉斷路器時發(fā)生火花（參見圖 1）。

圖 1. 瞬態(tài)噪聲的產生和耦合到終端設備

EFT 抗擾度測試標準

為了評估系統(tǒng)對 EFT 突發(fā)的抗擾度，IEC 委員會制定了標準 IEC 61000-4-4，定義了測試電壓波形、測試電平范圍、測試設備、測試設置和測試程序。

圖 2 描繪了單個 EFT 脈沖的波形，圖 3 說明了典型 EFT 測試期間的測試脈沖序列。在這里，EFT 脈沖發(fā)生器產生一系列稱為突發(fā)的低能量脈沖。每個脈沖的上升時間為 5ns，脈沖持續(xù)時間（半值時間）為 50ns。突發(fā)周期為 300 毫秒，包括 75 次瞬變，隨后是一個暫停間隔。該測試允許 5kHz 和 100kHz 兩種重復頻率。對于 5kHz 的脈沖重復率，75 個脈沖需要 15ms，而對于 100kHz 的重復率，它們只需要 0.75ms。

圖 3 描述了所需的最短測試持續(xù)時間為 2 分鐘，包括三個 10 秒的正脈沖窗口，每個窗口后有 10 秒的暫停間隔，以及三個 10 秒的負脈沖窗口，暫停間隔為 10 秒。這會在兩分鐘的測試序列中產生總共 15000 個正脈沖和 15000 個負脈沖。

圖 2. 單個 EFT 脈沖的波形

圖 3. EFT 測試脈沖序列的時序

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

為了測試收發(fā)器數據端口的 EFT 抗擾度，EFT 測試脈沖通過電容鉗位耦合到點對點數據鏈路中（圖 4）。該鉗位圍繞兩條數據線，因此代表共模測試。

圖 5 顯示了數據端口的五個測試級別。前四個級別的電壓隨著每個級別的增加而翻倍。第五個電平 x 是一個特殊電平，可以采用任何測試電壓。但是，必須在制造商的數據表中指定電壓電平。

圖 4. 使用電容鉗位測試數據端口的測試設置圖像

圖 5. 數據端口（收發(fā)器總線端子）的 EFT 測試級別

RAA78815x 收發(fā)器的 EFT 抗擾度

RAA78815x 收發(fā)器在高達 5kV EFT 瞬態(tài)下進行了測試。在 EFT 測試前后，觀察發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點的總線和接收器輸出信號，以進行視覺比較。

除了正常收發(fā)器操作的視覺確認外，所有收發(fā)器都在自動測試系統(tǒng) （ATE） 上進行了參數性能測試。通過標準要求設備不顯示任何參數偏移。結果顯示，RAA78815x 系列 5V RS-485/RS-422 收發(fā)器以 5kV 測試電壓通過了所有 EFT 測試，這是 AXOS-5 測試系統(tǒng)的最高測試電壓，這使該收發(fā)器系列進入了最高的特殊測試級別類別（圖 6）。

圖 6. RAA78815x 收發(fā)器的 EFT 測試級別類別

審核編輯：郭婷