rs485資料匯流排雷擊過壓防護
1． rs485匯流排的應用領域
工業控制，dcs，資料採集系統
高速公路收費系統
過程控制及製造
電力系統採集與控制系統
遠端終端互連
2． 雷擊過壓防護的必要性
由於rs485匯流排實行長距離傳輸(1200公尺以上)，而且其傳輸線通常暴露於戶外，因此極易因為雷擊等原因引入過電壓。而rs485收發器工作電壓較低（5v左右），其本身耐壓也非常低（-7v~+12v），一旦過壓引入，就會擊穿損壞。在有強烈的浪湧能量出現時，甚至可以看到收發器爆裂，線路板焦糊的現象。
3． 防護方法及原理
以上為rs485匯流排的兩級防護電路圖。當雷擊發生時，感應過電壓由t與r端引入，g1.g2進行共模防護，g3進行差模保護，此時過電壓被大大削弱到約500v左右，在經過電阻r1r2限流，tvs1/2/3二次限壓後，到收發器的電壓被鉗制在6.
8v左右，從而實現對收發器的保護。
型號（g1/g2/g3） 直流開啟電壓vs(100v/s) 絕緣電阻ir(dc100v) 靜電電容（1khz） 通流能量（10/700us）
gs41-181n 120v~240v ≥100mω ≤2pf 4kv/500a
4． 方案選擇與對比
g1/g2/g3 r1/r2 tvs1/2/3 比較
方案一 gs41-181n 10ω/1w p6ke6.8ca 體積小/防護中/成本低
方案二 3r090 10ω/1w p6ke6.8ca 體積大/防護高/成本高
方案三 p0640 10ω/1w p6ke6.8ca 體積小/防護低/成本中
5． 知識問答
問：各種器件的選擇依據是什麼？
答：g1g2g3的選擇首先考慮其耐壓耐流能力。如gs41-181n能承受10/700us，4kv雷擊測試；90v陶瓷管（3r090）可承受10/700us，8kv雷擊測試；64v固體管（p0640）只能承受10/700us，3kv雷擊測試。
r1r2可選擇限流效果最好的高成本ptc電阻，也可以選擇低成本線繞電阻。經過實際測試，該方案中的線繞電阻選擇10ω/1w，**低廉，效果不錯；ptc則可採用10歐左右，200~300ma,耐壓600v的陶瓷或高分子熱敏電阻。tvs1/2/3選擇根據晶元的工作電壓與耐壓決定，一般略高於晶元最高工作電壓。
問：過壓防護標準的依據是什麼？
答：iec61000-4-5，itu-t k20/k21及國標gb9043均有關於雷擊浪湧抗擾度測試標準。其通訊線路的最高測試標準為10/700us,4kv。
10/700us為通訊線路中感應出的雷電壓波形，表示從零值上公升至峰值為時間為10us，下降至峰值的一半為700us。
問：雷擊過壓防護的接地要求？
答：雷擊浪湧防護除了需要選擇優質的防護器件，進行良好的電路板設計，接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的連線至大地，且接地電阻不能超過10歐。
可靠的接地可以大大提高防護效果，而不良的接地也會大大消弱防護效果。
問：為了降低成本及體積，可不可以只採用一級防護？
答：不行。能承受大能量雷擊的器件（如rs485）不可能一次將雷擊電壓鉗制到晶元可以承受的水平。
tvs雖然可以將雷擊電壓一次鉗制到晶元可以承受的水平，但是不能承受大的雷擊能量，因此必須兩級防護。
問：rs232，rs422的防護與rs485有何區別？
答：防護方法完全相同。只是根據其工作電壓的不同，精細保護器件tvs的電壓引數應選擇不同。
如rs232最大工作電壓為15v，則tvs選擇為p6ke18ca（18v），rs422最大工作電壓為12v，則tvs選擇為p6ke15ca（15v）。
問：rs232，rs422，rs485的區別
1、rs-232-c
rs-232-c是美國電子工業協會eia（electronic industry association）制定的一種序列物理介面標準。rs是英文「推薦標準」的縮寫，232為標識號，c表示修改次數。rs-232-c匯流排標準設有25條訊號線，包括乙個主通道和乙個輔助通道。
在多數情況下主要使用主通道，對於一般雙工通訊，僅需幾條訊號線就可實現，如一條傳送線、一條接收線及一條地線。
rs-232-c標準規定的資料傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
rs-232-c標準規定，驅動器允許有2500pf的電容負載，通訊距離將受此電容限制，例如，採用150pf/m的通訊電纜時，最大通訊距離為15m；若每公尺電纜的電容量減小，通訊距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是rs-232屬單端訊號傳送，存在共地雜訊和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用於20m以內的通訊。
2、rs-485
rs-485匯流排,在要求通訊距離為幾十公尺到上千公尺時，廣泛採用rs-485 序列匯流排
rs-485採用平衡傳送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上匯流排收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mv的電壓，故傳輸訊號能在千公尺以外得到恢復。
rs-485採用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處於傳送狀態，因此，傳送電路須由使能訊號加以控制。
rs-485用於多點互連時非常方便，可以省掉許多訊號線。應用rs-485 可以聯網構成分布式系統，其允許最多併聯32臺驅動器和32臺接收器。
3、rs-422
rs422匯流排,rs485和rs422電路原理基本相同，都是以差動方式傳送和接受，不需要數字地線。
差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與rs232的根本區別，因為rs232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數字地線 。傳送線和接受線三條線（非同步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。
rs422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響，而rs485只能半雙工工作，發收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。
rs422和rs485在19kpbs下能傳輸1200公尺。用新型收發器線路上可連線臺裝置。
RS485防雷擊浪湧技術介紹
rs485資料匯流排雷擊過壓防護技術介紹 2006年06月24日瀏覽 669次 摘要 由於rs485匯流排實行長距離傳輸 1200公尺以上 而且其傳輸線通常暴露於戶外，因此極易因為雷擊等原因引入過電壓。而rs485收發器工作電壓較低 5v左右 其本身耐壓也非常低 7v 12v 一旦過壓引入，就會擊穿...
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