因为是电力线载波,所以一定的有个split
split易损还是....
我们正在把集抄表系统当做一个新项目在运做。目前我的技术还不很成熟,但是已经找到了问题的关键结症所在。我提一下我个人的观点供你参考:
1、你们在设计时所使用的数据线路接口RS485、RS232,本身不带屏蔽,容易受工频扰动的影响,易损坏接口电路。且其本身设计雷电波通流容量过小,残压参数也过高,不适合在你们的信号传输系统使用。由于集抄系统采样电路的特殊性,我们考虑应该使用新的器件和特殊电路来解决:工频扰动、雷电泻放、线路残压和使用环境的问题。
2、对于集抄的电源系统,你们目前使用的保护方法过与简单,存在同信号系统相同或近似的问题。且你们的电路中使用设备PEN与PE合一的设计,而又将雷电保护部分直接L对PE泻放。这样的设计下会出现很大的问题,比如:当变压器的接地电阻很的啊的时候,你们的内部弱电IC系统就会因其内部视在零电位点电位瞬间抬升而损坏。这样不但会烧坏数据板,而且即便数据板不坏也会丢失数据。
3、鉴于以上问题,我希望你们可以mail与我们联系,提出你们的具体要求,参考我们的设计,共同来解决问题。
E-mail:ping.shuai@vip.163.com;bill@asp.com.cn
希望您满意!
因为雷击能量问题和现有的设备绝缘耐压要求
一般 spd 都独立于设备之外
你可以参见
http://www.asp.com.cn/cn/lightning/surge/spdhome.html
内部的电涌保护可以采用些 稳压管/滤波器/tvs ... 等等元器件应用于设备敏感ic的前面做保护
你留下mail,我发给你。
摘要:在采用双绞线作传输线构成RS-485总线网络中,常因雷电瞬变干扰而损坏器件。本文介绍了一种半导体类气体防雷管构见的两级防雷电路,实现对RS485接口的防雷击和过压保护。
关键词:总线 收发器 瞬变
随着数字通讯技术的发展和智能家电的普及,一个系统往往由多个需要相互通讯的终端组成。例如,楼宇安全监控系统,煤气表、水电表的自动抄表系统、超市的自动收费系统等都存在多站、远距离通信的问题。在要求通信距离为几十米到上千米时,由于RS-485总线仅需用一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统,且设备简单、价格低廉,故在工程项目中获得广泛的应用。
RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,即在发送端,驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端,接收器将差分信号转换成TTL电平,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,使传输信号能在千米以外得到恢复。根据RS-485标准,RS-485收发器的最大传输速率为10Mbps ,最大电缆长度为4000英尺,总线上能连接32个收发器(Sipex公司的SP485R允许在一条总线上连接400个收发器),广泛适用于远距离、多站式、分时通讯系统。
在构成RS-485总线网时,采用双绞线作传输线,传输线一般在室外架空或沿电缆沟敷设,所以,在雷雨季节常发生因雷电在传输线上引起的瞬变干扰而损坏器件,再者由于RS-485的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,即通常采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络,因此,雷电的引发的瞬变往往导致传输线上的多个RS-485收发器损坏,故防雷措施是RS-485技术实际使用中必须考虑的问题,也是提高系统可靠性一个十分重要的措施。
RS-485接收器差分输入端对“地”的共模电压允许-7~+12V,超过此范围的过压瞬变就可能损坏器件,引起过压瞬变的来源通常是雷电、静电放电、电源系统开关干扰等,例如人体接触芯片的引脚而产生静电放电,其电压可以高达数十千伏,可使在工作中的器件产生闭锁而不能运行或使器件受损;而感应雷在RS-485传输线上引起的瞬变干扰,其能量更可在瞬间烧毁联结传输线上的全部器件!
目前市场上已经有一些RS485芯片,通过在内部集成TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR,瞬变电压抑制二极管)的办法防过压瞬变。TVS的作用原理是当管子两端经受瞬态能量冲击时,能极快地将其两端的阻抗降低,通过将能量吸收掉从而把其两端间的电压箝制在其标称值上,保护后端的元件。受半导体工艺限制,集成到RS-485芯片上的TVS很难做到大功率,在雷击到来时,瞬态能量可以损坏内置的TVS;同时,瞬态电流产生的强磁场会使近距离的其他电路上感应出高电压,即形成所谓的反击,造成电路损坏。RS485芯片上集成TVS的主要功能是为了消除静电(不少厂商的规格书上已有详细介绍),而无法防雷击浪涌。
通讯线路的雷击模拟测试,现普遍采用的是国际电联ITU-T K20(局端使用)和ITU-T K21(用户端使用)标准,测试方法为10/700uS;1KV和10/700uS;4KV,正反向各打5次。现有用户在测试时使用国际电工IEC61000-4-5 LEVEL4的 1.2/50;2KV标准,该测试方法一般用来考核电源类端口,但完全不适用于通讯线路的雷击模拟测试标准。实验证明,能通过该条件的内置了TVS的RS485芯片在使用10/700uS;1KV条件进行测试时,第一次模拟雷击后就已经失效!GB 3482-83《电子设备雷击试验方法》和GB 3483-83《电子设备雷击试验导则》中均有相应的规定,对RS485通讯接口而言,应按与电缆相连的电子设备来考虑,应该选用10/700uS;4KV标准来执行雷击模拟测试。
对于通讯线路的来说,合理防护的基础是正确选用器件。传统的气体或陶瓷放电管虽然耐流量大,但是其反应速度慢,箝位电压高(约为800V左右)。而压敏电阻的吸收性能较差,寄生电容大,且低电压的压敏电阻漏流大,也不适合用于RS485接口保护。半导体类的防雷过压器件(Sidactor和TVS)虽然反应速度极快,但如前所述其耐受能量不足,难以独立承担整个线路的保护。目前,槟城电子的TED-485半导体类气体防雷管具有反应速度快,寄生电容小(<1pF),浪涌耐量大(>300A@10/700uS)等特性,特别适合用于RS485接口的初级防护。
我们的建议是使用TED-485防雷管为基础,构建初级和次级的两级防雷电路,可以实现对RS485接口的整体防雷击和过压保护(电路图如下)。
图中Q1/Q2/Q3为TED-485防雷管,分别提供线线间和线地间的防雷击过压保护,TED-485防雷管的快速反应特性使雷击过电压被迅速泄放,而浪涌吸收能量大的特性可以保证泄放过程中防雷管自身不被损坏。泄放过程中产生的瞬态大电流会在电路中感应出一个尖峰电压,此电压幅值随电路和器件选择而有所不同,约在数十付到数百伏之间,宽度在数十纳秒到数百纳秒,由于脉宽窄,所以能量不大。次级保护使用的是TVS管,其作用就是将以上所述的尖峰电压吸收掉,可靠地箝位在安全电压范围内。图中的R1/R2可以选用小型线绕电阻或小型有机实心电阻,它可以承受很大的瞬态功率,其作用是为电路提供隔离。
用10/700uS;4KV雷击模拟测试,实测该电路输出端波形如下:
可以看到,10/700uS;4KV的雷击模拟信号经过保护电路后电压增量为8V,已经被限制在+12V、-7V的RS485可承受的安全范围内。
以上电路同时具有了±8KV空气静电放电和±4KV接触静电放电防护;在快速脉冲群(EFT)的防护方面,信号线端已通过1KV的测试,另外在没有加电源保护的情况下已通过2KV的电源端测试。如果将电路中的R1/R2换成耐压和阻值合适的PTC,则可具过流保护功能。至此,该电路在防雷击过压的基础上形成了对RS485的整体防护。
该雷击保护电路构成简便,可添加到用户新设计电路中或使用独立模块,已经通过权威检测部门检验,且已成功应用于远程自动抄表等需要使用RS485的系统中。
下面引用由通天雷神在 2003/07/02 09:18pm 发表的内容:
不是的。是你用的东西不对。你所选的器件(比如大尺寸压敏电阻器),它的极间电容太大,把加载的波形滤掉了。
下面引用由beggar在 2003/07/04 08:59am 发表的内容:
您可以推荐给我一些极间电容不会大到把加载的波形滤掉的器件吗,或则那个厂家做的比较好,这几天谢谢你给我讲了这么多防雷技术,那篇文章大体的东西我可以明白了,细节的地方我还得继续吸收消化。
下面引用由beggar在 2003/07/04 09:29am 发表的内容:
10/700uS;4KV标准来执行雷击模拟测试,这个时什么意思呀。
还有那个“用10/700uS;4KV雷击模拟测试,实测该电路输出端波形如下:”
的波形图我看不太懂。
下面引用由beggar在 2003/07/04 09:31am 发表的内容:
还有一点那电源线的防雷应该怎么做那,电线杆上架的线都有什么防雷措施。
因此需要再保护。加电源的SPD。
下面引用由马雷在 2003/07/17 08:49am 发表的内容:
BEGGAR,你画的电路是避雷器吗?我看倒有点象电源……TVS用得很好呵呵
多说一点。谢谢。
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