ZHCSB94D July 2013 – September 2025 SN65HVD888
PRODUCTION DATA
SN65HVD888 收發(fā)器系列的總線端子包括針對 ±16kV HBM 和 ±12kV IEC61000-4-2 接觸放電的片上 ESD 保護功能。國際電工委員會 (IEC) ESD 測試遠比 HBM ESD 測試嚴格得多。IEC 模型的充電電容 CS 高出 50%,放電電阻 RD 低出 78%,所產(chǎn)生的放電電流明顯高于 HBM 模型。
如 IEC 61000-4-2 標準中所述,接觸放電是首選的瞬態(tài)保護測試方法。盡管 IEC 氣隙測試的可重復性低于接觸測試,但可以根據(jù)接觸放電測試結(jié)果推斷出氣隙放電保護等級。
圖 8-5 HBM 模型和 IEC-ESD 模型的電流比較(括號中為 HBM 值)IEC ESD 保護的片上實現(xiàn)可顯著提高設(shè)備的穩(wěn)健性。人體接觸連接器和電纜時,會發(fā)生常見的放電事件。設(shè)計人員可以選擇針對持續(xù)時間較長的瞬變(通常稱為浪涌瞬變)實施保護。圖 6-9 建議采用兩種電路設(shè)計,除了 ESD 和電氣快速瞬態(tài) (EFT) 外,還可提供針對短時和長時浪涌瞬態(tài)保護。表 8-2 列出外部保護器件的物料清單。
EFT 通常是由繼電器觸點回跳或電感負載中斷引起的。浪涌瞬態(tài)通常由雷擊(直接雷擊或感應電壓和電流的間接雷擊)或電力系統(tǒng)切換(包括負載變化和短路切換)引起。這些瞬變通常發(fā)生在工業(yè)環(huán)境中,例如工廠自動化和電網(wǎng)系統(tǒng)。
圖 8-6 將 EFT 和浪涌瞬態(tài)的脈沖功率與 IEC ESD 瞬態(tài)功率進行了比較。在圖 8-6 左側(cè)的圖表中,左下角微小的藍色脈沖代表 10kV ESD 瞬態(tài)的功率,其數(shù)值已遠低于顯著更高的 EFT 功率峰值,更遠不及 500V 浪涌瞬態(tài)的功率。這種類型的瞬態(tài)功率非常適合工業(yè)和過程自動化中的工廠環(huán)境。圖 8-6 右側(cè)的圖表將 6kV 浪涌瞬態(tài)(最可能在發(fā)電和電網(wǎng)系統(tǒng)的電子計量應用中發(fā)生)的巨大功率與上述 500V 浪涌瞬態(tài)進行比較。
脈沖功率的單位從 kW 變?yōu)?MW,因此 500V 浪涌瞬態(tài)的功率幾乎超出量程范圍。
圖 8-6 ESD、EFT 和浪涌瞬態(tài)的功耗比較在浪涌瞬態(tài)情形中,高能量內(nèi)容表現(xiàn)為脈沖持續(xù)時間長和脈沖功率衰減緩慢
轉(zhuǎn)儲到收發(fā)器內(nèi)部保護單元的瞬態(tài)電能被轉(zhuǎn)化為熱能。這種熱能會加熱保護單元,使其徹底損毀,最終損壞收發(fā)器。圖 8-7 顯示了單個 ESD、EFT 和浪涌瞬態(tài)以及合規(guī)性測試期間常用的 EFT 脈沖序列的瞬態(tài)能量差異很大。
圖 8-7 瞬態(tài)能量的比較| 器件 | 功能 | 訂貨編號 | 制造商 |
|---|---|---|---|
| 收發(fā)器 | 5V、250kbps RS-485 收發(fā)器 | SN65HVD888 | TI |
| R1、R2 | 10Ω 防脈沖厚膜電阻器 | CRCW0603010RJNEAHP | Vishay |
| TVS | 雙向 400W 瞬態(tài)抑制器 | CDSOT23-SM712 | Bourns |
| TBU1、TBU2 | 雙向。 | TBU-CA-065-200-WH | Bourns |
| MOV1、MOV2 | 200mA 瞬態(tài)阻斷單元 200V,金屬氧化物壓敏電阻 | MOV-10D201K | Bourns |
圖 8-8 針對 ESD、EFT 和浪涌瞬態(tài)的瞬態(tài)保護圖 8-8 中所示的左側(cè)電路可提供 ≥ 500V 瞬態(tài)的浪涌保護,而右側(cè)保護電路可承受 5kV 浪涌瞬態(tài)。