rs485总线的过电压防护

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1、!’JJ$年$月高!电!压!技!术第)J卷总第()*期*(()*!"#$%&总线的过电压防护!"#$"!%&’(#)$!&#*&+!,-!$$./$%&*!,*#,&$’.张平泽!江苏常州机电职业技术学院"常州’()(*$#’3456785!+,-.,-/0/1-23/40.,.,-21526.27-/89.:26/;0/#+B"#+!DK"AEK+BRL+DSE"TNN!E""R!!/08689!"#$%&<86<-6.:2.-1=>/261/8;-?:8=3-;/06?:2<#暂态电压抑制二极管%的办法限制过电压"+B"的.0<23>/-@A.23/

2、8?:-/-6./.,-;-.,81/>/06706.-:623<,0?作用原理是当管子两端经受暂态能量冲击时!能极+B".8?:-5-6.85-:583.27-261/-3-<.08689?:8.-<.0861-50<-:-2/862=3C@D1-.2032623C/0/0/705-62=8>..48<32//89<0:#快地将其两端的阻抗降低!通过能量吸收把其两端<>0./89307,.6067?:8.-<.086=2/-186+EFG$%&307,.6067间的电压抑制在其标称值上!保护后端的元件"受?:8.-<.086.>=-/82/.8?:8.-<.!"

3、G$%&<86<-6.:2.-1=>/@半导体工艺限制!集成到!"#$%&芯片上的+B"很9:;<=6>4!<86<-6.:2.-1=>/!85-:583.27-?:8.--.086!H,0?+B"难做到大功率!如雷击可能损坏内置的+B")同时!摘!要!介绍了!"#$%&总线的传输优点及应用中存在的一暂态电流产生的强磁场会使近距离的其他电路上感些问题!叙述了在内部集成+B"的方法限制过电压和合理应出高电压!损坏电路"选用防护器件!详细分析由+EF#$%&防雷管为基础的构建的两级防雷电路!实现了对!"#$%&总线的整体防护"F!合理选用防护器件关键词!总线!过电压保

4、护!集成+B"中图分类号!+I%*!!!文献标识码!D通讯线路合理防护的基础是正确选用器件"传统气体或陶瓷放电管虽然冲击电流耐受能力大!但?!引!言反应速度慢!箝位电压高#约%JJB%"而压敏电阻!"#$%&接口标准是以平衡方式传输的标准"的能量吸收性能较差!寄生电容大!低电压的压敏电收发器采用平衡发送和差分接收!即发送器把逻辑阻漏流大!也不适合于!"#$%&接口保护"半导体电平变成电位差发送!面接收器通过差分电路接收类的防雷过电压器件#"012<.8:和+B"%虽反应速度把电位差再变换回逻辑电平!故具有抑制共模干扰极快!但耐受能量不足!难以独立承担整个线路的保的

5、能力和高的接收灵敏度!使其传输速率高#最大护"目前!槟城电子的+EF#$%&半导体类气体防雷(J;=$/%!传送距离远#电缆长度可达(’JJ;%"管具有反应速度快!寄生电容小!冲击容量大等特因!"#$%&标准允许在电路中有多个发送器!性!特别适合用于!"#$%&接口的初级防护"故可构成双线传输的!"#$%&总线网!所有节点直接挂到总线上!节点数量与!"#$%&器件性能有关!B!以�ABCD防雷管为基础构建两级防雷电路如"K*&LMH(%$!最大可挂*$个收发器!"N($%&!以+EF#$%&防雷管为基础!构建初级和次级的允许接$JJ个收发器"两级防雷电路!可实

6、现!"#$%&接口的整体防雷击@!$.ABCD总线存在的问题和过电压保护#见图(%"在!"#$%&总线网的应用中!常见的问题是!因总线受干扰源#如雷电&静电放电&电源系统开关等引起的过电压等%!有可能导致总线被卡死!或个别收发器损坏"如果总线过电压保护不好!就可能导致多个甚至全部!"#$%&收发器被烧毁"!"#$%&接收器差分输入端对’地(的共模电压允许GO!P(’!!超过此范围的过电压可能损坏器图@!由�ABCD防雷管为基础构建的两级防雷电路件!例如人体接触芯片的引脚而产生静电放电电压图中U($U’$U)为+EF#$%&防雷管!分别提供可高达数十QB!可造成

7、器件闭锁或受损)感应雷能线线间和线地间的防雷击过电压保护!+EF#$%&防量更可在瞬间烧毁传输线上的全部器件"雷管的快速反应特性使雷击过电压能量被迅速泄放!而吸收冲击能量大的特性可以保证泄放过程中E!采取内部集成&".的方法抑制过电压防雷管自身不被损坏"泄放过程中产生的瞬态大电市场上有一些!"#$%&芯片!通过在内部集成流会在电路中感应出一个尖峰电压!此电压幅值随,(($,D?:[’JJ$ZASZ!BRL+DSE!EKSAKEE!AKSB83@)JK8@()*!电路和器件选择而有所不同!约在数十B!数百B!如果将电路中的!#!换成耐压和阻值合适的(’宽度在数十6/

8、到数百6/