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RS485數據接口雷擊過電壓防護

一、利用背景

在現今信息通信高速成長的階段,主動化監控、寧靜防護、門禁考勤及產業主動化體系獲得敏捷進步和利用。在產業節制裝備之間中長間隔通信的諸多計劃中,RS-485體系總線因硬件設想簡略、節制便利、本錢昂貴等長處,普遍利用于工場主動化、產業節制、小區監控、水利主動測控等范疇。

在某些產業節制范疇,由于現場環境非常龐雜,各個節點之間存在很高的共模電壓。固然RS-485接口接納的是差分傳輸體例,具備必然的抗共模攪擾的才能,但由于RS485總線實施長間隔傳輸(1200米以上),并且其傳輸線凡是裸露于戶外,是以極易由于雷擊等緣由引入過電壓。當共模電壓跨越RS-485領受器的極限領受電壓,即大于+12V或小于-7V時,領受器就再也沒法一般任務了,嚴峻時乃至會銷毀芯片和儀器裝備。

二、RS485 接口先容:
RS-485接納均衡發送和差分領受體例完成通信,其接口具體的電氣參數以下:
接口界說AB
任務電壓:-7V12V
旌旗燈號速度:10Mb/s
接口電纜:雙絞屏障電纜
走線體例:按照現實的環境停止走線,最大長度1000m

三、RS485接口防雷擊過電壓計劃:

如圖,該電路接納了兩級防護,

  1. G1G2 為氣體放電管,首要用來泄放共模浪涌能量,氣體放電管90V,通流量10kA

  2. D1D2D3為半導體放電管D1D2用來泄放共模浪涌能量,D3用來泄放差模浪涌能量;

  3. R1R2 選用10?1/2W的電阻,因半導體放電管啟動電壓要低于氣體放電管,為保障氣體放電管能順遂的導通,泄縮小能量必須增添此電阻(R1R2)停止分壓,確保大局部能量經由過程氣體放電管泄放,而半導體放電管作第二級邃密防護;

  4. C1C2 電容,給攪擾供給低阻抗的回流途徑,能有用減小對外的共模攪擾電流,同時對外界攪擾能恰當的濾波;此電容容值可以或許按照現實的環境停止調劑,從22pF1000pF,典范值為100pF

  5. 共模電感可以或許對衰減共模攪擾,對單板內部的攪擾和內部的攪擾都能按捺,能進步接口的抗攪擾才能,同時也能減小經由過程旌旗燈號電纜對外的輻射。