1．介紹

湖南靜芯推出RS485總線防護用業(yè)內(nèi)最大功率800W(競品600W)ESD器件SENC712HA，該器件在SOT-23封裝內(nèi)集成了兩路非對稱電壓（-7V~12V）的ESD防護器件，和業(yè)內(nèi)競品相比通流能力顯著提升，鉗位電壓顯著下降，能對RS485芯片提供更好的靜電和浪涌防護。

2．RS485測試要求

在工業(yè)、電力、自動化及儀器儀表應(yīng)用中，RS-485總線標準是使用最廣泛的物理層總線設(shè)計標準之一，由于工作在惡劣電磁環(huán)境下，為了確保數(shù)據(jù)端口能夠正常工作，芯片必須符合電磁兼容性(EMC)法規(guī)：IEC 61000-4-2靜電放電(ESD)；IEC61000-4-4電快速瞬變(EFT)；IEC 61000-4-5浪涌抗擾度(Surge)。靜芯公司的SENC712HA尖峰脈沖功率高達800W，在同等的測試環(huán)境中，擁有更高的峰值電流Ipp、更強的防浪涌能力、更低的鉗位電壓。

在RS-485端口的EMC設(shè)計中，我們需要重點考慮三個因素:靜電放電(ESD)、電快速瞬變(EFT)和浪涌(Surge)。 國際電工委員會(IEC)規(guī)范定義了一組EMC抗擾度要求，這組規(guī)范包括以下三種類型的高電壓瞬變，設(shè)計人員需要確保數(shù)據(jù)通信線路不受這些瞬變的損害。這三種類型分別是:

• IEC 61000-4-2靜電放電(ESD)
• IEC61000-4-4電快速瞬變(EFT)
• IEC 61000-4-5浪涌抗擾度(Surge)

2.1 靜電放電ESD/IEC 61000-4-2

靜電放電（ESD）事件是指兩個具有不同靜電電勢的物體之間的能量轉(zhuǎn)移。靜電放電可以通過接觸或電離環(huán)境放電而發(fā)生。

IEC 61000-4-2的波形如圖1所示，上升時間定義在0.7ns到1ns之間：

圖1? IEC 6100-4-2 波形

測試方案的有不同的級別，對于空氣或接觸放電測試，他們的測試電壓不同，如表1：

表1 波形參數(shù)符合 IEC 61000-4-2

2.2 浪涌抗擾度Surge/IEC 61000-4-5

該標準涵蓋了非帶電電子元件的人工操作。這些操作可以包括拿起設(shè)備進行測試或?qū)⒃O(shè)備安裝在印刷電路板（PCB）上。

IEC 61000-4-5波形如圖2，圖3所示：

• 電壓波：
• 

圖2 8/20浪涌電壓波

前沿時間：T1=1.67T=1.2ms±30%

半峰時間：T2=50ms±20%

• 電流波
• 

圖3 8/20浪涌電流波

前沿時間：T1=1.25T=8ms±20%

半峰時間：T2=20ms±20%

8/20浪涌是描述雷電感應(yīng)過電壓的一種特定波形，通過了解其特性和產(chǎn)生原因，可以選擇合適的浪涌保護器來保護電氣系統(tǒng)免受雷電等電氣瞬態(tài)事件的損害。

3.參數(shù)對比

靜芯微的SENC712HA,尖峰脈沖功率高達800W相較于市面上的同類型防護器件，在同等的測試環(huán)境中，擁有更高的峰值電流Ipp，更強的防浪涌能力，更低的鉗位電壓。SENE712HA與市面上比較熱門的712芯片的參數(shù)對比，如圖4所示：

圖4? 參數(shù)對比

我們將用SENC712HA與競品進行對比測試，讓他們分別與ES3088E進行靜電，浪涌測試。

4.測試方法

為了評估ES3088E在應(yīng)用中與ESD器件的性能，測試板如圖6所示：

圖5? 測試板

在測試板中，U9焊接ES3088E,TVS1與TVS2中間焊接ESD靜電防護器件。

我們分別對ES3088E,SENC712HA與ES3088E,競品分別進行靜電測試，靜點測試設(shè)備為ESD61002TB,設(shè)備如圖7所示：

圖6 ?ESD靜電測試設(shè)備整機圖

測試數(shù)據(jù)如圖7所示。

圖7 ?ESD靜電測試數(shù)據(jù)

通過數(shù)據(jù)可知，SENC712HA與競品在靜電防護上，不管是接觸放電還是空氣放電，穩(wěn)定性更好，防護能力更強。接下來對他們進行Surge浪涌測試。測試設(shè)備為TVS8/20TC，如圖8所示：

圖8 ?8/20浪涌測試設(shè)備整機圖

ES3088E與SENC712HA,A or B通道到GND浪涌測試,110V浪涌測試電壓PASS，測試波形如圖9所示：

圖9? 90V,100V,110V浪涌測試波形圖（PASS）

ES3088E與712競品,A or B通道到GND浪涌測試,70V浪涌測試電壓FAIL，測試波形如圖10所示：

圖10? 50V,60V,70V浪涌測試波形圖（70V FAIL）

ES3088E與SENC712HA,A到B浪涌測試,60V浪涌測試電壓PASS，測試波形如圖11所示：

圖11? 50V 60V浪涌測試波形圖（PASS）

ES3088E與712競品,A到B浪涌測試,60V浪涌測試電壓FAIL，測試波形如圖12所示：

圖12? 50V 60V浪涌測試波形圖（60V FAIL）

測試數(shù)據(jù)匯總?cè)鐖D14所示：

圖13? 8/20浪涌測試匯總

從測試結(jié)果得出，我司研制的SENC712HA與其他712競品有著更優(yōu)異的防浪涌能力，更低的鉗位電壓，更高的峰值電流，對RS485有著更好的靜電和浪涌防護能力。

5.應(yīng)用信息

圖14 典型應(yīng)用圖

SENC712HA這款ESD產(chǎn)品擁有800W的峰值功率，較高的峰值電流，快速的響應(yīng)速度以及較低的鉗位電壓，相比與市場上其他712產(chǎn)品優(yōu)勢明顯，能夠提供更好的防護效果。