静芯微发布业内最大功率用于RS485芯片总线防护的ESD器件SENC712HA

介绍
湖南静芯推出RS485总线防护用业内最大功率800W(竞品600W)ESD器件SENC712HA，该器件在SOT-23封装内集成了两路非对称电压（-7V~12V）的ESD防护器件，和业内竞品相比通流能力显著提升，钳位电压显著下降，能对RS485芯片提供更好的静电和浪涌防护。

RS485测试要求
在工业、电力、自动化及仪器仪表应用中，RS-485总线标准是使用最广泛的物理层总线设计标准之一，由于工作在恶劣电磁环境下，为了确保数据端口能够正常工作，芯片必须符合电磁兼容性(EMC)法规：IEC 61000-4-2静电放电(ESD)；IEC61000-4-4电快速瞬变(EFT)；IEC 61000-4-5浪涌抗扰度(Surge)。静芯公司的SENC712HA尖峰脉冲功率高达800W，在同等的测试环境中，拥有更高的峰值电流Ipp、更强的防浪涌能力、更低的钳位电压。
     在RS-485端口的EMC设计中，我们需要重点考虑三个因素:静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌(Surge)。 国际电工委员会(IEC)规范定义了一组EMC抗扰度要求，这组规范包括以下三种类型的高电压瞬变，设计人员需要确保数据通信线路不受这些瞬变的损害。这三种类型分别是:
A、IEC 61000-4-2静电放电(ESD)
B、IEC61000-4-4电快速瞬变(EFT)
C、IEC 61000-4-5浪涌抗扰度(Surge)
2.1 静电放电ESD/IEC 61000-4-2
静电放电（ESD）事件是指两个具有不同静电电势的物体之间的能量转移。静电放电可以通过接触或电离环境放电而发生。
IEC 61000-4-2的波形如图1所示，上升时间定义在0.7ns到1ns之间：
 

图1  IEC 6100-4-2 波形

              测试方案的有不同的级别，对于空气或接触放电测试，他们的测试电压不同，如表1：
 

表1 波形参数符合 IEC 61000-4-2

   2.2 浪涌抗扰度Surge/IEC 61000-4-5
该标准涵盖了非带电电子元件的人工操作。这些操作可以包括拿起设备进行测试或将设备安装在印刷电路板（PCB）上。
IEC 61000-4-5波形如图2，图3所示：
(1)电压波：
 

8/20浪涌电压波

前沿时间：T1=1.67T=1.2s30%
半峰时间：T2=50s20%

(2)电流波
 

8/20浪涌电流波

前沿时间：T1=1.25T=8s20%
半峰时间：T2=20s20%
8/20浪涌是描述雷电感应过电压的一种特定波形，通过了解其特性和产生原因，可以选择合适的浪涌保护器来保护电气系统免受雷电等电气瞬态事件的损害。
3.参数对比
静芯微的SENC712HA,尖峰脉冲功率高达800W相较于市面上的同类型防护器件，在同等的测试环境中，拥有更高的峰值电流Ipp，更强的防浪涌能力，更低的钳位电压。SENE712HA与市面上比较热门的712芯片的参数对比，如图4所示：

图4  参数对比

我们将用SENC712HA与竞品进行对比测试，让他们分别与ES3088E进行静电，浪涌测试。
4.测试方法
为了评估ES3088E在应用中与ESD器件的性能，测试板如图6所示：

图6  测试板

在测试板中，U9焊接ES3088E,TVS1与TVS2中间焊接ESD静电防护器件。
我们分别对ES3088E,SENC712HA与ES3088E,竞品分别进行静电测试，静点测试设备为ESD61002TB,设备如图7所示：

图7  ESD静电测试设备整机图

测试数据如图8所示。

图8  ESD静电测试数据

通过数据可知，SENC712HA与竞品在静电防护上，不管是接触放电还是空气放电，稳定性更好，防护能力更强。接下来对他们进行Surge浪涌测试。测试设备为TVS8/20TC，如图9所示：

图9  8/20浪涌测试设备整机图

ES3088E与SENC712HA,A or B通道到GND浪涌测试,110V浪涌测试电压PASS，测试波形如图9所示：

图9  90V浪涌测试波形图（PASS）

图9 100V浪涌测试波形图（PASS）

图9 110V浪涌测试波形图（PASS）

ES3088E与712竞品,A or B通道到GND浪涌测试,70V浪涌测试电压FAIL，测试波形如图10所示：

图10  50V浪涌测试波形图（70V FAIL） 图10  60V浪涌测试波形图（70V FAIL） 图10  70V浪涌测试波形图（70V FAIL）

ES3088E与SENC712HA,A到B浪涌测试,60V浪涌测试电压PASS，测试波形如图11所示：

图11  50V浪涌测试波形图（PASS） 图11  60V浪涌测试波形图（PASS）

ES3088E与712竞品,A到B浪涌测试,60V浪涌测试电压FAIL，测试波形如图12所示：

图12  50V 浪涌测试波形图（60V FAIL） 图12  60V浪涌测试波形图（60V FAIL）

测试数据汇总如图14所示：

图13  8/20浪涌测试汇总

从测试结果得出，我司研制的SENC712HA与其他712竞品有着更优异的防浪涌能力，更低的钳位电压，更高的峰值电流，对RS485有着更好的静电和浪涌防护能力。

5.应用信息

图14 典型应用图

SENC712HA这款ESD产品拥有800W的峰值功率，较高的峰值电流，快速的响应速度以及较低的钳位电压，相比与市场上其他712产品优势明显，能够提供更好的防护效果。
展望未来，静芯微将继续深耕产品研发，致力于提升产品的性能表现，以满足不断变化的市场需求。同时，通过持续优化质量管理体系和客户服务标准，静芯微将致力于为终端用户提供更优质的解决方案，以此不断巩固并提升其产品的市场竞争力。

 

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审核编辑 黄宇