RS-485总线可实现长距离传输(1200米以上),其传输线通常暴露于户外,极易因为雷击等原因引入过电压。而RS-485收发器工作电压较低(5V左右),其本身耐压也非常低(-7V~+12V),一旦引入过压,就会被击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时,甚至可能发生收发器爆裂、线路板焦糊的现象。
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图1为RS-485保护电路,其需要两级保护电路。当雷击发生时,感应过电压由两端引入,气体放电管做一级防护,此时过电压被大大削弱到数百伏左右,再经过PPTC限浪;通过TVS做二次限压,使到达后端电路的电压被箝制在8V左右,从而实现对后端电路的保护。下面分别介绍气体放电管、PPTC以及TVS的选择方法。
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气体放电管的直流放电电压VDC,应高于信号线上传输的最高信号电压,而响应速度是选择放电管的另一个指标。在正常传输电压低于10V的信号线保护中,Uf为50V-100V的放电管,能泄放5kA~10kA的浪涌电流,推荐使用浪拓的气体放电管LT-B3D090L。其采用方形表面安装式封装(5.0×7.6mm),占用空间极小;具备5kA(8/20μs)浪涌性能,符合IEC61000-4-5标准;断态电容值≤0.8pF,不会因信号电压变化而变化。

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PPTC的最大额定工作电压应大于电路正常最大工作电压。IH保持电流应大于最大工作电流,IT动作电流应小于线路的最大可承受电流。因此,可采用不动作电流为100~200mA的自恢复保险丝。其保持电流为0.1A,动作电流为0.3A,最大电压为60V,最大电流为100A,电阻为0.75Ω到15Ω,采用1812封装。其外形极其小巧,有利于节约电路板空间。

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TVS二级管的击穿电压VBR应高于信号线上传输的信号电压,在此前提下,VBR应尽可能选得低一些,较低的VBR可使后端通信芯片得到可靠的保护,而RS-485总线上的电压范围为-7V至+12V。
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深圳浪拓电子公司提供如下系列产品

各种普玻璃气体放电管.

各种陶瓷气体放电管.

各种半导体放电管.

各种瞬能电压抑制器(200W~30KW).

各种氧化锌压敏电阻(插件系列:5mm~20mm;贴片系列:0603~1210).

ESD保护器件(2.5V-36V工作电压).
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