作者/Richard Anslow ADI公司产品运用工程师
喷气客机遭受雷击是常见现象，大约每1000飞翔小时就会发生一次。DO-160G规范《机载设备的环境条件和实验程序》是航空电子硬件的环境测验规范。许多飞机制作商将DO-160G第22节“雷击感应瞬态敏感性”指定为要害体系(如导航、雷达、通讯、发起机操控、热和空气操控等)的要求。飞机机身、机翼和机尾飞翔操控体系、翼尖、尾翼顶端、发起机舱和起落架是最有或许被雷电击中的区域。
1 鲁棒的通讯端口
现代航空器选用电传操作体系进行飞翔操控。电传操作意味着飞控计算机输入或飞翔员手动输入以电气方法传输到操控飞控履行器的伺服电机。这些飞控体系的通讯接口能够在RS-485物理层上完成。飞机发起机办理操控的通讯接口也能够运用RS-485物理层完成。飞机发起机上装置的全权数字式发起机操控(FADEC)体系担任监控温度、压力、燃油流量及其他参数。
本文介绍了ADI公司用于军事及航空航天(MILA)电子设备的鲁棒RS-485收发器。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收发器，具有增强的鲁棒性，适用于传感器、飞控履行器和发起机操控，在MILA航空电子等恶劣运用环境中作业时可削减体系故障。
图1 商业飞机上易受雷击的方位和体系组件之间的通讯接口
2 环境要求
2.1 雷电的直接影响
DO-160G第22节防雷规范模拟了直接雷击浪涌通过飞机机身发生的磁场在航空电子设备中引起的瞬态电压和电流。
表1显现了关于波形3和波形4/波形1，商业飞机一般需求DO-160G第22节的1级到4级防雷维护。飞机设备划分为三类区域，每类区域都有相关的电磁兼容性(EMC)环境。最恶劣的EMC环境坐落A类和B类区域，这是飞机中无环境操控的区域。
飞控电子设备坐落A类和B类区域。这些区域的EMC环境恶劣，要求到达DO-160G第22节防雷等级3或等级4。
2.2 MILA环境的可靠性
ADI公司供给丰厚的增强产品(EP)系列以支撑军事、航空航天和防务运用。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收发器，具有增强的鲁棒性，适用于传感器、飞控履行器和发起机操控，在MILA航空电子等恶劣运用环境中作业时可削减体系故障。ADM2795E-EP具有如下重要特性：
• 支撑防务和航空航天运用(AQEC规范认证);
• 作业温度规模：-55℃至+125℃;
• 引线框：为减轻锡须问题，ADM2795E-EP选用镍/钯/金(NiPdAu)引线框外表处理;
• 出产：通过单处理流程基线制作的增强产品。
表1 DO-160G第22节针对商业飞机的典型防雷要求
3 具有增强DO-160G EMC鲁棒性的RS-485
ADM2795E-EP在RS-485总线引脚上集成了通过全面认证的DO-160G EMC维护，可供给第22节所述的防雷维护。ADM2795E-EP还供给第25节所述的±15 kV静电放电(ESD)气隙放电维护。关于第22节的防雷要求，ADM2795E-EP可防备波形3、波形4/波形1和波形5A：对GND2的测验，运用33 Ω或47 Ω限流电阻时可到达4级要求;对GND1的测验，阻隔栅上可到达4级要求。
4 经认证的DO-160G EMC维护
表2具体列出了开路电压(VOC)和短路电流(ISC)，这是DO-160G第22节雷击感应瞬态敏感性规范针对引脚注入测验的波形3、波形4/波形1和波形5A的规则。DO-160G 4级测验的峰值电流远大于规范工业浪涌IEC 61000-4-5峰值电流。DO-160G规范的波形形状和上升/下降时间明显善于IEC 61000-4-5规范的相关规则，如图2所示。DO-160G第22节防雷规范触及的能量十分高，所以ADM2795E-EP运用了外部33 Ω或47 Ω的A引脚和B引脚总线限流电阻来进行相关于GND2的测验。除了ADM2795E-EP集成EMC维护电路以外，还需求这些电阻。可是，当相关于GND1进行测验时，无需限流电阻。ADM2795E-EP iCoupler阻隔技能维护器材免受这些极点瞬变影响。
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测验概况
关于RS-485总线侧(GND2)测验，A和B总线引脚上均额定添加一个33 Ω或47 Ω限流电阻。DO-160G第22节测验一次在一个引脚上履行;测验不是在共模下进行。表3和表4是ADM2795E-EP认证测验成果摘要。
