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浅谈RS4架空绝缘电缆85总线防雷保护
浏览: 发布日期:2017-09-11


本页文章链接: http://www.ming-hua.com/BOQIANBAN/xinwenzixun/xingyexinwen/14311.html
RS485作为最为最常用的电表通讯方式之一,其具有的噪声抑制性能高、信令速率高、可以在一个单独的总线上实现多节点以及能够使用的收发器品种多等优点,已经越来越得到使用与肯定。但是伴随着使用频率的增高,其遇到合成石的问题也日益增加。例如,日常生活中雷电和静电干扰已经成为485通信总线在实际工程经常遇到的问题。雷电能够使各种通信总线构成绝缘板的系统遭到严重的毁坏, 静电电磁干扰也严重地影响通信总线的数据传输质量。故如何对芯片以及总线进行有效的保护,是摆在每一个使用者面前的一个问题。在这里,我们主要讨论485在电表中的防雷保护及方案。

一.雷击过压防护的必要性

RS-485接口带电拔插和抖动都会引起电压的剧烈变化,都会使芯片损坏,而RS485总线实行长距离传输(1200米以上),而且其传输线通常暴露于户外,因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS485收发器工作电压较低(5V左右),其本身耐压也非常低(-7V~+12V),一旦过压引入,就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发器爆裂,线路板焦糊的现象。

二.防雷保护器的基本要求

在正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应非常大,串连在电路中的阻抗应非常小,在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于后端控制芯片或其它电器件的耐受电压水平。在抑制雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好无损,雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。

三.RS485通讯保护方案

a.原理图

 

 
 

以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击发生时,感应过电压由两端引入,GDT做一级防护,此时过电压被大大削弱到数百伏左右,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,从而实现对后端电路的保护。TVS2/3做共模保护,TVS1做差模保护。

b.保护等级

可通过IEC61000-4-5,4级标准:   1.2/50us  4KV

                              10/700us  6KV

               


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