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标题: RS422防雷保护 [打印本页]

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作者: 音特电子    时间: 2011-4-7 09:26
标题: RS422防雷保护
通信数据防护简要方案

通讯防雷方案概述

随着通信持总线技术被广泛的应用,雷电和干扰已经成为各种通信总线在实际工程经常遇到的问题。雷电能够使各种通信总线构成的系统遭到严重的毁坏,电磁干扰也严重地影响通信总线的数据传输质量。为此一种能够防感应雷和抗干扰的通信总线防雷电路及实现通用方案。上海音特
针对RS485 、RS422及电话线传输制定如下方案：

一． RS485半双工防雷电路

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-2019.png

A：为通常所述Data+ /Rx+

B：为通常所描述Data-/Rx-

说明：1.防雷保护器的基本要求

Ø 在正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应非常大,串连在电路中的阻抗应非常小。

Ø 在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于后端控制芯片或其它电器件的耐受电压水平。

Ø 在抑制雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好无损。

Ø 雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。

2.器件选型要求

①.TVS或半导体放电管TVS

通用信号传输线TVS或半导体放电管TVS 二级管的击穿电压VBR应高于信号线上传输的信号电压,在此前提下, VBR应尽可能选得低一些,较低的VBR 可使后端通信芯片得到可靠保护,并且具有较大的通流容量, TVS或Thyrisor
的VBR 应选择一致,

其值一般可按以下公式选择

UBR = (1. 25～1. 4) Um

上式中的Um 为正常信号电压幅值。

半导体放电管相对通流量较小，分别为50A/75A/100A三种，但动作时间较快，符合北美、东南亚国家标准常采用。

②.Int PPTC或 电阻R 和电感L组合

一般设计过程，方便设计推荐使用PPTC自恢复保险丝，音特电子250V有R250-080、110、120、180系列，600V有R600-150 、160等多种规格。

若使用电阻电阻R 和电感L组合，R 接于第一和第二级保护元件之间,起着限制TVS 二极管中电流的作用,R 的最小值可按下式选取

(R)min = (UP - UC) / IP

上式中UP 为放电管安装点预计冲击过电压峰值,

Ip
为在冲击过电压作用下二极管中的冲击电流峰值,

Uc 为二极管的钳位电压。

电感L 起改善放电管动作特性的作用,可以提高放电管响应速度,L 的选值一般为30μH 左右。

③.GDT气体防雷管选型

上述方案为二极放电管的直流放电电压VDCo 应高于信号线上传输的最高信号电压,放电管的响应速度是选择放电管的另一个指标。在正常传输电压低于10V 的信号线保护中,Uf 为50V - 100V 的放电管,它能泄放5kA～10kA 的浪涌电流。建筑物有外围防雷设备装置，为了考虑成本关系，只用后级半导体保护或都 差模GDT 2R系列保护;否则二级共模3R保护方案。

选用型号:   放电管插件：  3R090L
(layout附图1)        TVS插件： P6KE6.8CA
(layout附图2)

放电管贴片：  3R090M (layout附图1)        TVS贴片： SMBJ6.5CA
(layout附图3)

插件 -PPTC：  60V-020                    PPTC贴片：SMD1206-010或005

或  INT.P0080SAL  (特殊项目为防止电源与信号串接，需要考虑另外选型)

二． RS422 防雷电路

适用于各种工控传输设备等等

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-2.png

产品选型：GDT1~3    3R230L /M      (L为插件型   M为贴片型)  (layout附图1)

          Thyrisor    INT.P030SAL   （为IPP为50A） (layout附图3)

或    P6KE30CA
(layout附图2)

三． 通用电话线防雷保护电路

适用于电路、电讯、POS终端设备、传真等相关使用电话信号的产品等等

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-8637.png

产品选型：GDT 1~3    3R230L /M (L为插件型   M为贴片型)      (layout附图1)

          Thyrisor     INT.P3100SCL（IPP为100A）              (layout附图3)

          INT PPTC   INT250-120 （2500V等级）                (layout附图4)

上述方案均能通过《中华人民共和国通信行业标准》YD / T993-2006.

设计PCB Layout Dimension (mm)

尺寸	file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-24951.png3R230L-8
T(Max)	15.0
t	10.0+0.3
D	8.0+0.2
d	1.0+0.05
S	4.4+0.2
H(Max)	12.0

附图1

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10746.png

尺寸	P6KE30CA
	最小	最大
L	25.4	可定制
T	5.8	7.6
d	2.6	3.6
S	0.71	0.86

附图2

型号	SMBJ30CA	Do-214AA/SMB
型号	INT.P0300SAL	Do-214AA/SMB
型号	INT.P2300SAL	Do-214AA/SMB
型号	INT.P2300SCL	Do-214AA/SMB

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-5650.png

附图3

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10964.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9118.png

自恢复保险丝	A	B	C	D	E
	Max	Max	Typ	Min	Max
R250-120	6.5	11.0	3.8	--	5.1

附图4

音特电子- R&D Depart

www.yint.com.cn  ---@200806

                                               技术支持：sales@yint.com.cn

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作者: 音特电子    时间: 2011-4-7 09:52
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