RS-485和PPTC在多功能电能表中的防雷设计

    智能电表系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据,而且大部分情况采用远程读数方式。对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠。由于RS-485标准具有长距离传输(1200米以上),最大传输数率可以达到10Mbps,且高信号噪声抑制。同时,RS-485电路具有控制方便,成本低等优点,使多点连接成为可能。因此,RS-485成为智能电表的标准通信接口。 

    但RS-485口传输线通常暴露于户外,因此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),一旦过压引入,就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发器爆裂,线路板焦糊的现象。因此防雷击保护成为RS-485接口设计必须要考虑的。 

    通常,如图1所画,使用PPTC和TVS作为RS-485的防雷击保护 

 

 

RS-485接口保护

 

     当雷击发生时,感应过电压由A/B线引入,经过PPTC,然后GDT作为初级共模防护,通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌冲击。之后残压已经大大降低到1KV以下,然后TVS作为二级保护进行共模/差模保护,到收发器的电压被钳制在12V以下,同时,通过A/B线上的上拉电压可以保证A/B线上的电压保持在高电平。而实现对收发器的浪涌保护。通常,对于4KV以下过电压,可以省去初级保护—--GDT。单用TVS就能实现浪涌保护的要求。当RS-485总线与电力线(例如220VAC)搭接短路时。A/B线上的PPTC可以提供短路保护

 

  • 应用方案
  • 生产工艺
  • RS-485和PPTC在多功能电能表中的防雷设计

  • 文章出处 - 万瑞和电子 | 作者 - 管理员 | 人气 - | 发表时间 - 2013-11-06 13:31:00
  •     智能电表系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据,而且大部分情况采用远程读数方式。对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠。由于RS-485标准具有长距离传输(1200米以上),最大传输数率可以达到10Mbps,且高信号噪声抑制。同时,RS-485电路具有控制方便,成本低等优点,使多点连接成为可能。因此,RS-485成为智能电表的标准通信接口。 

        但RS-485口传输线通常暴露于户外,因此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),一旦过压引入,就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发器爆裂,线路板焦糊的现象。因此防雷击保护成为RS-485接口设计必须要考虑的。 

        通常,如图1所画,使用PPTC和TVS作为RS-485的防雷击保护 

     

     

    RS-485接口保护

     

         当雷击发生时,感应过电压由A/B线引入,经过PPTC,然后GDT作为初级共模防护,通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌冲击。之后残压已经大大降低到1KV以下,然后TVS作为二级保护进行共模/差模保护,到收发器的电压被钳制在12V以下,同时,通过A/B线上的上拉电压可以保证A/B线上的电压保持在高电平。而实现对收发器的浪涌保护。通常,对于4KV以下过电压,可以省去初级保护—--GDT。单用TVS就能实现浪涌保护的要求。当RS-485总线与电力线(例如220VAC)搭接短路时。A/B线上的PPTC可以提供短路保护