1、設(shè)計理念
RS232口是在通訊當(dāng)中經(jīng)常使用的端口,一般進行數(shù)據(jù)的傳輸距離不能超過15米,而且常常是帶電進行插拔操作,這樣多次操作僅會引起端口接收到一個過電壓和過電流的沖擊,造成芯片、設(shè)備的損壞,以至于生產(chǎn)成本的,生產(chǎn)周期的增加。RS232端口的保護是必須的 。
2、輸出電壓
RS232的接口芯片輸出電壓一般為±9V,不會超過±12V。因此對接口收發(fā)信號線可采用雙向瞬態(tài)抑制二極管,使用一個100歐姆的電阻來做限流電阻,為了保證電阻不被燒毀應(yīng)該選擇電阻的功率在1/4W以上。
1、雷擊過壓防護意義:
RS485總線能夠?qū)崿F(xiàn)1200米以上的遠距離傳輸,在實際使用中線路通常都是在室外,一次在雷雨天氣容易引起電壓過大,以至于芯片的燒毀。通常RS485芯片的工作電壓在5V左右,芯片的耐壓值在-7~+12V,如果過壓被引入,芯片就會被擊穿而導(dǎo)致?lián)p壞。如果有強烈的浪涌能量出現(xiàn)時,有可能會導(dǎo)致器件的爆裂,PCB電路板被燒毀。
2、防護方法及原理:
當(dāng)器件被雷擊時,引起的過電壓就會由兩端引入到電路中,那么我們的GDT就是做一級的保護,此時過電壓就會被消減到你幾百伏左右,再經(jīng)過PPTC限浪,TVS就是二次限壓保護,使到后端電路的電壓被箝制在8V左右,從而實現(xiàn)對后端電路的保護。TVS2/ TVS3做共模保護,TVS1作差模保護。
3、防護標準
過壓防護標準:IEC6100-4-5,ITU-T K20/K21及國標GB9043均有關(guān)于雷擊浪涌抗擾度測試標準。其通信線路的最高測試標準為10/700μS,4KV。10/700μS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為時間為10ms , 下降至峰值的一半為700μS。
雷擊浪涌防護,優(yōu)質(zhì)防護元件,PCB電路板的設(shè)計要合理,最重要的一個接地。經(jīng)常都是要求直接使用一個10歐姆左右的電阻直接接入大地??煽康慕拥乜梢源蟠筇岣叻雷o效果,而不良的接地也會大大削弱防護效果。
不能為了降低成本及體積,只采用一級防護。因為能承受大能量雷擊的器件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在承受的水平,但是不能承受大的雷擊能量,因此必須兩級防護。
兩者防護方法完全相同。只是根據(jù)其工作電壓的不同,精細保護器件TVS的電壓參數(shù)應(yīng)選擇不同。
485接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過電壓和靜電造成,產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓和靜電的原因很多也較復(fù)雜,所以EIA-485標準要求將各個RS485接口的信號地用一條低阻值導(dǎo)線連接在一起以保證各節(jié)點的地電位相等,消除地線環(huán)流。
當(dāng)帶電插拔未隔離的連接電纜時,由于兩端電位不相等電路中又存在諸多電感、電容之類的器件,插拔瞬間必然產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓或過電流。
連接在RS485總線上的其它設(shè)備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會流入,總線上連接的設(shè)備站點數(shù)越多,產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多。