原创 基于SOCAY硕凯P0300SA半导体放电管的RS485电路防护

身在电子行业的工程师们对RS485接口必然不陌生，在工业控制场合，RS485总线因其接口简单，组网方便，传输距离远等特点而得到广泛应用。对RS485/232接口的防护方案设计必然也是极为熟悉的，RS485/232走线很长且置于室外，易受其他线路干扰、易有过压现象、易受雷击，针对RS485芯片的保护，硕凯电子就有两种防护方案，本篇小硕要分享的是基于P0300SA半导体放电管的RS485防护方案设计思路。

首先，工程师要对半导体放电管有一定的了解，半导体放电管是一种过压保护器件，是利用晶闸管原理制成的，依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。具有精确导通、快速响应（响应时间ns级）、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点，其击穿电压的范围，构成了过压保护的范围。以下是半导体放电管P0300SA的具体参数与特性：

P0300SA的参数：

封装：DO-214AA

电压：25V

电流：50mA

容值：15~140pF ，更多半导体放电管型号规格参数可直接访问硕凯电子官网。

P0300SA的特性：

1、低电压过冲

2、低通态电压

3、多个浪涌极限事件之后不能降低浪涌能力

4、当浪涌超过额定值时会短路故障

5、低电容

RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口，数据收发的操作是一致的，但是它们在实际应用中通讯模式却有着很大的区别，RS232接口为全双工数据通讯模式，而RS485接口为半双工数据通讯模式，数据的收发不能同时进行，为了保证数据收发的不冲突，硬件上是通过方向切换来实现的，相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。另有一个问题是信号地，其中有二个原因：

(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路**模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。

(2)EMI(电磁兼容性)问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

RS485防护方案说明及注意事项：

1、本方案采用残压很低的TSS1/TSS2/TSS3，有效保护了RS485/232芯片，满足IEC61000-4-5、GBT17626.5等浪涌标准

2、方案中的TSS反应时间为ns级，既可防浪涌，又可防静电，满足IEC61000-4-2、GBT17626.2等静电标准

3、方案中的TSS结电容小，信号无衰减，不影响控制线的传输

4、本方案在差模，共模均采用的是同型号的TSS，防护无死角

5、可通过10/700μs（等效内阻40ohm）浪涌测试，静电测试，具体防护等级请参考电路防护图及TSS的具体参数。