RS485总线防雷保护方案

2017-09-04 温州创捷防雷电器有限公司 49

  RS485作为最为最经常使用的电表通信形势之一。通常糊口中雷电和静电搅扰曾经成为485通信总线在实践工程一再遇到的题目。故若何对芯片以及总线举办无效的保护,是摆在每一个应用者暗地里的一个题目。在这里,咱们重要切磋RS485在电表中的防雷保护及规划。

  一.雷击过压防护的必要性

  二.防雷保护器的根本要求

  RS-485接口带电拔插和颤动都会诱发电压的激烈变化,都会使芯片毁坏,而RS485总线履行长距离传输(1200米以上),并且其传输线通常暴露于户外,是以极易因为雷击等启事引入过电压。而RS485收发器任务电压较低(5V左右),其本人耐压也无比低(-7V~+12V),一旦过压引入,就会击穿毁坏。在有凶猛的电涌能量显现时,甚至能够看到收发器爆裂,路线板焦糊的景遇。

  在失常运转时,雷电保护器的接入应不影响信号的失常传输,雷电保护器的对地阻抗应无比大,串通在电路中的阻抗应无比小,在雷电打击通信总线时,雷电保护器应阐扬杰出的电压钳位作用,其钳位电压应低于后端掌握芯片或其他电器件的耐受电压水平。在抑制雷电打击历程中,雷电保护器自己应完全无损,雷电保护器对雷电打击应具备完善快的响应速度。

  三.RS485通信保护规划

  a.原理图

  

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  以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击产生时,认为过电压由两端引入,GDT做一级防护,此时过电压被大大减弱到数百伏左右,再经过PPTC限浪,TVS做二次限压,使到后端电路的电压被箝制在8V左右,从而完成对后端电路的保护。TVS2/3做共模保护,TVS1做差模保护。

  b.保护等第

  插件(DIP):

  1.2/50us 4KV

  10/700us 6KV

  8/20us 2KA

  C.器件决定

  贴片(SMD):

  GDT: 3SPC090F

  PPTC: MSM020

  TVS: SMBJ10CA

  可通过IEC61000-4-5,4级标准:

  GDT: C6M09R

  PPTC: K250-120U

  TVS: P6KE12CA

  d.器件选型阐明

  陶瓷放电管GDT: 直流击穿电压大于路线中的失常任务电压,放电管准许的通过电流超过或便是方案通过的最大电流即可。

  自回覆保险丝PPTC:PPTC的最大额定任务电压应大于电路失常最大任务电压。IH摒弃电流应大于最大任务电流,IT行径电流应小于路线的最大可经受电流。

  瞬态抑制二极管TVS:通用信号传输线上TVS的击穿电压VBR应高于信号线上传输的信号电压,在此前提下, VBR应尽也许选得低一些,较低的VBR 可使后端通信芯片获得稳定保护,并且具备较大的通流容量。

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