作者/Richard Anslow AD公司产品应用工程师

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喷气客机遭受雷击是一种常见现象，每1000次飞行一次。DO-160G机载设备的环境条件和试验程序是航空电子硬件的环境试验标准。许多飞机制造商将DO-160G第22节雷击感应瞬态敏感性指定为关键系统(如导航、雷达、通信、发动机控制、热空气控制等)的要求。机身、机翼和机尾飞行控制系统、翼尖、尾翼顶部、发动机舱和起落架是最有可能被雷电击中的区域。

1 通信端口鲁棒

现代航空器采用电传控制系统进行飞行控制。电传操作是指飞行控制计算机输入或飞行员手动输入到控制飞行控制执行器的伺服电机。这些飞行控制系统的通信接口可以在RS-485物理层上实现。也可以使用飞机发动机管理控制的通信接口RS-实现物理层485。安装在飞机发动机上的全权数字发动机控制(FADEC)系统负责监测温度、压力、燃油流量等参数。

本文介绍了AD公司用于军事和航空航天(MILA)鲁棒的电子设备RS-485收发器。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收发器适用于传感器、飞控执行器和发动机控制。MILA在恶劣的应用环境中工作时，如航空电子可以减少系统故障。

图1 在商用飞机和系统组件之间的通信统组件之间的通信接口

2 环境要求

2.1 雷电的间接影响

DO-160G第22节防雷标准模拟了飞机机身产生的磁场在航空电子设备中引起的瞬态电压和电流。

表1显示商用飞机通常需要波形3和波形4/波形1DO-160G第22节1-4级防雷保护。飞机设备分为三个区域，每个区域都有相关的电磁兼容性(EMC)环境。最糟糕的EMC环境位于无环境控制的A类和B类区域。

飞行控制电子设备位于A类和B类区域。这些区域EMC环境恶劣，要求满足DO-160G第22节防雷等级3或等级4。

2.2 MILA可靠的环境

AD公司提供丰富的增强产品(EP)支持军事、航空航天和防务的应用。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收发器适用于传感器、飞控执行器和发动机控制。MILA在恶劣的应用环境中工作时，如航空电子可以减少系统故障。ADM2795E-EP具有以下重要特点：

? 支持国防和航空航天应用(AQEC标准认证)；

? 工作温度范围-55℃至 125℃;

? 引线框：为少锡须问题，ADM2795E-EP镍/钯/金(NiPdAu)引线框表面处理；

? 生产：通过单处理工艺基线生产的增强产品。

表1 DO-160G第22节商用飞机典型防雷要求

3 具有增强DO-160G EMC鲁棒性的RS-485

ADM2795E-EP在RS-485总线引脚集成了全面认证DO-160G EMC第22节提供防雷保护。ADM2795E-EP还提供第25节所述的内容±15 kV静电放电(ESD)气隙放电保护。第22节防雷要求，ADM2795E-EP波形3、波形4/波形1和波形5A：对GND测试，使用33 Ω或47 Ω限流电阻可满足4级要求；对GND1.隔离栅可满足4级要求。

4 经认证的DO-160G EMC保护

表2详细列出了开路电压(VOC)和短路电流(ISC)，这是DO-160G第22节雷击感应瞬态敏感波形5A的规定。DO-160G 4级测试的峰值电流远远大于标准工业的浪涌IEC 61000-4-5峰值电流。DO-160G标准波形形状和上升/下降时间明显长于IEC 61000-4-5标准的相关规定。DO-160G第22节防雷标准涉及的能量非常高，因此ADM2795E-EP使用了外部33 Ω或47 Ω与B引脚总线的限流电阻相比GND2的测试。除了ADM2795E-EP集成EMC除了保护电路，还需要这些电阻。但是，当相对于GND测试时无限流电阻。ADM2795E-EP iCoupler隔离技术保护装置免受这些极端瞬变的影响。

图2 DO-160G第22节波形1和波形5A及IEC61000-4-5浪涌波形

5 DO-160G ADM2795E-EP测试详情

对于RS-485总线侧(GND2)测试，A在B总线引脚上增加33 ?或47 Ω限流电阻。DO-160G第22节测试一次在引脚上进行；测试不在共模下进行。表3和表4是ADM2795E-EP认证测试结果摘要。