RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案
發(fā)表日期:2023-06-01來(lái)源:www.cmpimages1.com瀏覽:1441
RS-485總線(xiàn)具有良好的抗干擾能力,長(cháng)距離傳輸和多結點(diǎn)能力等優(yōu)點(diǎn)使其成為首選的串行接口,廣泛應用于工業(yè)環(huán)境中。RS-485總線(xiàn)能夠實(shí)現1200米以上的長(cháng)距離傳輸,在實(shí)際使用中線(xiàn)路通常都是在室外,在雷雨天氣中很容易因雷擊引入過(guò)電壓,如果防護措施不到位的話(huà),極容易導致芯片被燒毀。同時(shí),靜電電磁干擾也嚴重地影響RS-485通信總線(xiàn)的數據傳輸質(zhì)量。由于RS485收發(fā)器工作電壓比較低,在5V左右,其本身耐壓也非常低(-7V~+12V),一旦過(guò)壓引入,容易擊穿損壞。那么,如何對RS-485芯片以及傳輸總線(xiàn)進(jìn)行有效地保護呢?接下來(lái),東沃電子技術(shù)針對RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案和防護器件選型詳細闡述。
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案一
從東沃RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案圖一可以看出,RS-485總線(xiàn)一級防護,東沃技術(shù)推薦選用三端GDT陶瓷氣體放電管3R90A-TP1做浪涌過(guò)壓防護,中間選用自恢復保險絲DW-MSM050作過(guò)流保護,二級防護選用SM712,專(zhuān)用于RS-485通訊傳輸接口保護而設計的ESD靜電保護二極管:內部采用雙路雙向結構,非對稱(chēng)保護工作電壓 7V、12V,SOT-23封裝;結電容最低只有45pF,保證傳輸信號的完整性;符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±15kV(空氣)、±8kV(接觸)標準。本方案適用對傳輸信號有較高要求、防護等級高的應用場(chǎng)景,保護等級可通過(guò) IEC61000-4-5,4 級標準:
1.2/50us 4KV10/700us 6KV
8/20us 3KA
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案二
從東沃RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護方案圖二可以看出,RS-485總線(xiàn)一級防護,東沃技術(shù)推薦選用三端GDT陶瓷氣體放電管3R90A-TP1做浪涌過(guò)壓防護,中間選用自恢復保險絲 DW-MSM050 作過(guò)流保護,二級防護中選用1顆TVS管SMBJ12CA做差模防護和2顆TVS管SMBJ6.5CA 做共模防護。本方案適用對傳信號輸速率較低、防護等級較高的應用場(chǎng)景,保護等級可通過(guò) IEC61000-4-5,4 級標準:
1.2/50us 4KV10/700us 6KV
8/20us 2KA
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌及靜電防護器件選型說(shuō)明
1)陶瓷氣體放電管GDT:GDT直流擊穿電壓要大于線(xiàn)路中的正常工作電壓;GDT允許通過(guò)的電流等于或超過(guò)設計通過(guò)的最大電流即可。東沃3R090A-TP1能承受8/20us 10KV 雷擊測試。
2)自恢復保險絲PPTC:PPTC最大額定工作電壓應大于電路正常最大工作電壓,保持電流應大于最大工作電流,動(dòng)作電流應小于線(xiàn)路的最大可承受電流。東沃DW-MSM050工作電阻只有 0.15~1Ω、工作電流 0.5A、動(dòng)作電流為 1A、耐壓 15V。
3)瞬態(tài)抑制二極管TVS:TVS二極管的擊穿電壓要高于信號線(xiàn)上傳輸的信號電壓,在此前提下,TVS擊穿電壓應盡可能選得低一些,較低的擊穿電壓能確保后端通信芯片得到可靠保護。TVS二極管SMBJ6.5CA擊穿電壓在7.22V到7.98V之間,SMBJ12CA 擊穿電壓在13.3V到14.7V之間,能夠滿(mǎn)足RS-485總線(xiàn)通信線(xiàn)路的傳輸信號要求。
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