常用电子元器件基础知识

TVS管,放电管,压敏电阻,自恢复保险丝

基于P0300SA半导体放电管的RS485防护方案设计

  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芯片的保护就有两种防护方案,本篇分享的是基于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

  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。当网络线路中共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。

发表评论:

Powered By Z-BlogPHP 1.5.1 Zero

Copyright 杭州东沃电子科技有限公司