RS-232板內(nèi)TTL接口浪涌靜電ESD保護(hù)器件選型

發(fā)布人：東沃電子時(shí)間：2023-06-28 來源：工程師

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RS-232傳輸接口.jpg

RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口，又稱為EIA RS-232，是常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)之一，通常應(yīng)用于距離較短的點(diǎn)對點(diǎn)通信。在實(shí)際應(yīng)用中，RS-232接口在通信設(shè)備上作為調(diào)試接口、板間通信接口和監(jiān)控信號接口時(shí)，一般傳輸距離比較短，不超過15米。調(diào)試用接口使用比較頻繁，經(jīng)常帶電插拔，因此RS-232接口容易收到過電壓、過電流、ESD靜電放電的沖擊；做短距離傳輸連接使用，有時(shí)會(huì)感應(yīng)到雷擊強(qiáng)電磁干擾，若不采取保護(hù)措施，很容易導(dǎo)致RS-232接口芯片損壞。接下來，高品質(zhì)電路保護(hù)器件廠商及電路保護(hù)解決方案服務(wù)商東沃電子（DOWOSEMI）針對RS-232傳輸接口浪涌過壓靜電放電問題進(jìn)行了全方位保護(hù)方案設(shè)計(jì)。

RS-232板內(nèi)TTL傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案

RS-232接口多用于計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的通訊，用于數(shù)據(jù)監(jiān)控及調(diào)試。在應(yīng)用的過程中經(jīng)常容易帶電插拔（如USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備）造成靜電浪涌，同時(shí)通訊電纜也容易耦合外部的干擾對信號傳輸造成一定的影響，上述因素很容易造成單板內(nèi)部通信接口芯片的損壞。因此，有必要對UART傳輸?shù)腡TL接口電路進(jìn)行防護(hù)，保障板內(nèi)MCU和232通信芯片的工作安全。東沃RS-232板內(nèi)TTL傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案設(shè)計(jì)圖如下所示：

東沃RS-232板內(nèi)TTL傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案.jpg

從方案圖中可知，電源部分浪涌防護(hù)，東沃電子技術(shù)推薦選用ESD二極管SD05C，最大浪涌電流峰值可達(dá)30A，低鉗位電壓特點(diǎn)，能保障MCU工作在安全電壓范圍，符合IEC 61000-4-2 (ESD)±30kV（空氣）和±30kV（接觸）標(biāo)準(zhǔn)。傳輸信號線靜電放電防護(hù)，推薦選用ESD靜電保護(hù)器件DW05DLC-B-S，工作電壓5V，結(jié)電容低至1pF，能保證MCU與接口芯片的高速信號傳輸，符合IEC 61000-4-2 (ESD)±30kV（空氣）和±30kV（接觸）標(biāo)準(zhǔn)。

SD05C、DW05DLC-B-S.png

RS-232傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案（TVS）

從東沃RS-232傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案（TVS）圖中可知，一級防護(hù)中，東沃電子技術(shù)推薦選用三端陶瓷氣體放電管（GDT）3R90A-TP1，中間選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲DWP60-030F作過流保護(hù)。RS-232接口芯片輸出電壓一般為±9V，不會(huì)超過±12V，所以在RS-232傳輸接口二級防護(hù)上，推薦選用TVS二極管SMBJ18CA做共模、SMBJ30CA做差模保護(hù)方案。本方案由于TVS二極管結(jié)電容比較大，適合傳輸波特率低于9600b/s的應(yīng)用場景。保護(hù)等級：1.2/50us 4KV、10/700us 6KV、8/20us 3KA。

SMBJ18CA、 SMBJ30CA.png

RS-232傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案（ESD）

從東沃RS-232傳輸接口浪涌靜電保護(hù)方案（ESD）圖中可知，一級防護(hù)中，東沃電子技術(shù)還是推薦選用三端陶瓷氣體放電管（GDT）3R90A-TP1，中間選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲DWP60-030F作過流保護(hù)。二級靜電放電防護(hù)中，推薦選用ESD二極管DW15M2T-B-S，RS-232接口專用靜電保護(hù)器件。DW15M2T-B-S工作電壓15V，SOT-23封裝，具有低鉗位、低結(jié)電容特點(diǎn)，符合IEC 61000-4-2 (ESD)±30kV（空氣）和±30kV（接觸）標(biāo)準(zhǔn)。本方案適合對傳輸波特率要求較高場合的應(yīng)用場景。保護(hù)等級：1.2/50us 4KV、10/700us 6KV、8/20us 2KA。

以上東沃RS-232傳輸接口浪涌過壓靜電放電保護(hù)經(jīng)典方案，如有特殊需求，歡迎前來探討。浪涌靜電防護(hù)方案，找東沃電子，電路保護(hù)不迷路！方案中選用到的ESD二極管SD05C、DW05DLC-B-S、DW15M2T-B-S、陶瓷氣體放電管3R90A-TP1、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲DWP60-030F、TVS二極管SMBJ18CA、SMBJ30CA，東沃電子已全面量產(chǎn)、品質(zhì)穩(wěn)定、高可靠性、交期迅速、廠家價(jià)格、免費(fèi)樣品、免費(fèi)EMC測試、免費(fèi)選型，歡迎廣大新老客戶前來咨詢：137 5773 6996（微信同號）余工東沃官網(wǎng)：www.dowosemi.cn