一、应用背景与需求分析
采集器作为工业物联网的核心节点，常面临以下风险：
电源浪涌：现场供电不稳定或雷击导致瞬态过压
接口误操作：通信端口（如RS485/USB）的带电插拔或短路
传感器故障：外围设备短路引发持续过流，传统一次性保险丝需人工维护，而自恢复保险丝（PPTC）可自动复位，显著降低运维成本。
二、典型电路设计方案
方案1：电源输入级防护
额定电流：略高于设备正常工作电流（如2倍）
触发时间：需快于TVS管导通延迟（通常在秒级）
协同保护逻辑：
过流时PPTC先动作，阻断持续电流；
过压时TVS管快速钳位，防止PPTC因电压过高损坏。
方案2：通信端口防护
[RS485接口] → PPTC → 双向TVS → 信号调理电路
布局要点：
PPTC靠近接口连接器，缩短故障路径；
TVS管紧邻芯片引脚，降低寄生电感。
参数匹配：
TVS钳位电压需低于接口芯片耐压（如±15kV浪涌防护选5V钳位TVS）。
三、关键设计考量
温度适应性：
工业级PPTC需满足-40℃~85℃工作范围，避免低温误触发。
多级保护协同：
结合压敏电阻（MOV）与TVS管，应对不同能量等级的浪涌。
故障自检机制：
通过ADC监测PPTC两端电压，判断是否进入高阻状态并上报故障。
四、应用案例
智能电表采集器：
在AC220V输入侧采用PPTC+TVS组合，防止雷击导致的主控芯片烧毁。
环境监测节点：
传感器供电线上串联PPTC，避免短路时电池过放。
该方案通过分级防护设计，兼顾了瞬态抑制与持续过流保护需求，特别适用于需长期无人值守的采集场景。实际选型时需根据具体电路参数（如最大工作电流、浪涌等级）调整元件规格。
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