核心提示:
RS485數(shù)據(jù)總線雷擊過(guò)壓防護(hù)1.RS485總線的應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)控制,DCS,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)過(guò)程控制及制造電力系統(tǒng)采集與控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端互連2.雷擊過(guò)壓防護(hù)的必要性由于RS485總線實(shí)行長(zhǎng)距離傳輸(1200米以上),而且其傳輸線通常暴露于戶外,因此極易因?yàn)槔讚舻仍蛞脒^(guò)電壓。而RS485收發(fā)器工作電壓較低(5V左右),其本身耐壓也非常低(-7V~+12V),一旦過(guò)壓引入,就會(huì)擊穿損壞。在有強(qiáng)烈的浪涌能量出現(xiàn)時(shí),甚至可以看到收發(fā)器爆裂,線路板焦糊的現(xiàn)象。3.防護(hù)方法及原理 以上為RS485總線的兩級(jí)防護(hù)電路圖。當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),感應(yīng)過(guò)電壓由T與R端引入,G1.G2進(jìn)行共模防護(hù),G3進(jìn)行差模保護(hù),此時(shí)過(guò)電壓被大大削弱到約500V左右,在經(jīng)過(guò)電阻R1R2限流,TVS1/2二次限壓后,到收發(fā)器的電壓被鉗制在6.8V左右,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)收發(fā)器的保護(hù)。型 號(hào)(G1/G2/G3)直流開(kāi)啟電壓Vs(100V/S)絕緣電阻Ir(DC100V)靜電電容(1KHZ)通流能量(10/700us)GS41-201M160V~240V ≥100MΩ ≤2PF 4KV/500A4.方案選擇與對(duì)比G1/G2/G3R1/R2TVS1/2比較方案一GS41-201M10Ω/1WP6KE6.8CA體積小/防護(hù)中/成本低方案二3R090 10Ω/1WP6KE6.8CA體積大/防護(hù)高/成本高方案三P064010Ω/1WP6KE6.8CA體積小/防護(hù)低/成本中5.知識(shí)問(wèn)答問(wèn):各種器件的選擇依據(jù)是什么?答:G1G2G3的選擇首先考慮其耐壓耐流能力。如GS41-201M能承受10/700us,4KV雷擊測(cè)試;90V陶瓷管(3R090)可承受10/700us,8KV雷擊測(cè)試;64V固體管(P0640)只能承受10/700us,3KV雷擊測(cè)試。R1R2可選擇限流效果最好的高成本PTC電阻,也可以選擇低成本線繞電阻。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,該方案中的線繞電阻選擇10Ω/1W,價(jià)格低廉,效果不錯(cuò);PTC則可采用10歐左右,100~200mA,耐壓250V以上的陶瓷或高分子熱敏電阻。TVS1/2選擇根據(jù)芯片的工作電壓與耐壓決定,一般略高于芯片最高工作電壓�?稍�6.8~10V之間選擇。問(wèn):過(guò)壓防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是什么?答:IEC61000-4-5,ITU-T K20/K21及國(guó)標(biāo)GB9043均有關(guān)于雷擊浪涌抗擾度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。其通信線路的最高測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為10/700us,4KV。10/700us為通信線路中感應(yīng)出的雷電壓波形,表示從零值上升至峰值為時(shí)間為10us,下降至峰值的一半為700us。問(wèn):雷擊過(guò)壓防護(hù)的接地要求?答:雷擊浪涌防護(hù)除了需要選擇優(yōu)質(zhì)的防護(hù)器件,進(jìn)行良好的電路板設(shè)計(jì),接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的連接至大地,且接地電阻不能超過(guò)10歐�?煽康慕拥乜梢源蟠筇岣叻雷o(hù)效果,而不良的接地也會(huì)大大消弱防護(hù)效果。問(wèn):為了降低成本及體積,可不可以只采用一級(jí)防護(hù)?答:不好。能承受大能量雷擊的器件(如RS485)不可能一次將雷擊電壓鉗制到芯片可以承受的水平。TVS雖然可以將雷擊電壓一次鉗制到芯片可以承受的水平,但是不能承受大的雷擊能量,因此必須兩級(jí)防護(hù)。問(wèn):RS232,RS422的防護(hù)與RS485有何區(qū)別?答:防護(hù)方法完全相同。只是根據(jù)其工作電壓的不同,精細(xì)保護(hù)器件TVS的電壓參數(shù)應(yīng)選擇不同。如RS232最大工作電壓為15V,則TVS選擇為P6KE18CA(18V),RS422最大工作電壓為12V,則TVS選擇為P6KE15CA(15V)。交流電話:13316911527