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RS485通信抗雷击防护的必要性

时间:12-13 来源:互联网 点击:
在构成RS-485总线网络时,采用双绞线作传输线,传输线一般在室外架空或沿电缆沟敷设,所以,在雷雨季节常发生因雷电在传输线上引起的瞬变干扰而损坏器件,再者由于RS-485的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,即通常采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络,因此,雷电的引发的瞬变往往导致传输线上的多个RS232转RS485收发器损坏,故防雷措施是RS-485技术实际使用中必须考虑的问题,也是提高系统可靠性一个十分重要的措施。

●雷击过压防护的必要性

由于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。

● 防护方法及原理

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T与R端引入,G1.G2进行共模防护,G3进行差模保护,此时过电压被大大削弱到约500V左右,在经过电阻R1R2限流,TVS1/2二次限压后,到收发器的电压被钳制在6.8V左右,从而实现对收发器的保护。

●雷击过压防护的接地要求?

雷击浪涌防护除了需要选择优质的防护器件,进行良好的电路板设计,接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的连接至大地,且接地电阻不能超过10欧。可靠的接地可以大大提高防护效果,而不良的接地也会大大消弱防护效果。

目前市场上已经有一些RS232转RS485模块,通过在内部集成TVS的办法防过压瞬变。TVS的作用原理是当管子两端经受瞬态能量冲击时,能极快地将其两端的阻抗降低,通过将能量吸收掉从而把其两端间的电压箝制在其标称值上,保护后端的元件。RS232转RS485转换器提供有效地抑制闪电(LIGHTNING)和ESD,提供每线600W的雷击浪涌保护功率,以及各种原因在线路上产生的浪涌电压和瞬态过压,并且极小的极间电容保证了RS-422/RS-485接口的高速传输。

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