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RS-485總線(xiàn)具有良好的抗干擾能力，長(zhǎng)距離傳輸和多結(jié)點(diǎn)能力等優(yōu)點(diǎn)使其成為首選的串行接口，廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中。RS-485總線(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)1200米以上的長(zhǎng)距離傳輸，在實(shí)際使用中線(xiàn)路通常都是在室外，在雷雨天氣中很容易因雷擊引入過(guò)電壓，如果防護(hù)措施不到位的話(huà)，極容易導(dǎo)致芯片被燒毀。
同時(shí)，靜電電磁干擾也嚴(yán)重地影響RS-485通信總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。由于RS485收發(fā)器工作電壓比較低，在5V左右，其本身耐壓也非常低(-7V~+12V)，一旦過(guò)壓引入，容易擊穿損壞。那么，如何對(duì)RS-485芯片以及傳輸總線(xiàn)進(jìn)行有效地保護(hù)呢？接下來(lái)，東沃電子技術(shù)針對(duì)RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案和防護(hù)器件選型詳細(xì)闡述。
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案一
從東沃RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案圖一可以看出，RS-485總線(xiàn)一級(jí)防護(hù)，東沃技術(shù)推薦選用三端GDT陶瓷氣體放電管3R90A-TP1做浪涌過(guò)壓防護(hù)，中間選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲DW-MSM050作過(guò)流保護(hù)，二級(jí)防護(hù)選用SM712，專(zhuān)用于RS-485通訊傳輸接口保護(hù)而設(shè)計(jì)的ESD靜電保護(hù)二極管：內(nèi)部采用雙路雙向結(jié)構(gòu)，非對(duì)稱(chēng)保護(hù)工作電壓 7V、12V，SOT-23封裝；結(jié)電容最低只有45pF，保證傳輸信號(hào)的完整性；符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±15kV（空氣）、±8kV（接觸）標(biāo)準(zhǔn)。本方案適用對(duì)傳輸信號(hào)有較高要求、防護(hù)等級(jí)高的應(yīng)用場(chǎng)景，保護(hù)等級(jí)可通過(guò) IEC61000-4-5,4 級(jí)標(biāo)準(zhǔn):
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案二
從東沃RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案圖二可以看出，RS-485總線(xiàn)一級(jí)防護(hù)，東沃技術(shù)推薦選用三端GDT陶瓷氣體放電管3R90A-TP1做浪涌過(guò)壓防護(hù)，中間選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲 DW-MSM050 作過(guò)流保護(hù)，二級(jí)防護(hù)中選用1顆TVS管SMBJ12CA做差模防護(hù)和2顆TVS管SMBJ6.5CA 做共模防護(hù)。本方案適用對(duì)傳信號(hào)輸速率較低、防護(hù)等級(jí)較高的應(yīng)用場(chǎng)景，保護(hù)等級(jí)可通過(guò) IEC61000-4-5,4 級(jí)標(biāo)準(zhǔn):
RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌及靜電防護(hù)器件選型說(shuō)明
1）陶瓷氣體放電管GDT：GDT直流擊穿電壓要大于線(xiàn)路中的正常工作電壓；GDT允許通過(guò)的電流等于或超過(guò)設(shè)計(jì)通過(guò)的最大電流即可。東沃3R090A-TP1能承受8/20us 10KV 雷擊測(cè)試。
2）自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC：PPTC最大額定工作電壓應(yīng)大于電路正常最大工作電壓，保持電流應(yīng)大于最大工作電流，動(dòng)作電流應(yīng)小于線(xiàn)路的最大可承受電流。東沃DW-MSM050工作電阻只有 0.15~1Ω、工作電流 0.5A、動(dòng)作電流為 1A、耐壓 15V。
3）瞬態(tài)抑制二極管TVS：TVS二極管的擊穿電壓要高于信號(hào)線(xiàn)上傳輸?shù)男盘?hào)電壓，在此前提下，TVS擊穿電壓應(yīng)盡可能選得低一些，較低的擊穿電壓能確保后端通信芯片得到可靠保護(hù)。TVS二極管SMBJ6.5CA擊穿電壓在7.22V到7.98V之間，SMBJ12CA 擊穿電壓在13.3V到14.7V之間，能夠滿(mǎn)足RS-485總線(xiàn)通信線(xiàn)路的傳輸信號(hào)要求。
以上是RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)常用方案，如有特殊需求，歡迎前來(lái)探討。浪涌靜電保護(hù)方案，找東沃電子，電路防護(hù)不迷路！東沃RS-485總線(xiàn)接口雷擊浪涌過(guò)壓及靜電保護(hù)方案中選用到的3R090A-TP1、DW-MSM050、SM712、SMBJ12CA、SMBJ6.5CA，已全面量產(chǎn)、品質(zhì)穩(wěn)定、高可靠性、交期迅速、廠(chǎng)家價(jià)格、免費(fèi)樣品、免費(fèi)EMC測(cè)試、免費(fèi)方案整改設(shè)計(jì)、免費(fèi)選型，歡迎廣大新老客戶(hù)前來(lái)咨詢(xún)：137 5773 6996（微信同號(hào)）余工
