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接口轉(zhuǎn)換器

RS-422與RS-485的瞬態(tài)保護(hù)

發(fā)布日期:2022-04-18 點(diǎn)擊率:74

    前文提到的信號(hào)接地措施,只對(duì)低頻率的共模干擾有保護(hù)作用,對(duì)于頻率很高的瞬態(tài)干擾就無能為力了。由于傳輸線對(duì)高頻信號(hào)而言就是相當(dāng)于電感,因此對(duì)于高頻瞬態(tài)干擾,接地線實(shí)際等同于開路。這樣的瞬態(tài)干擾雖然持續(xù)時(shí)間短暫,但可能會(huì)有成百上千伏的電壓。

    實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下還是存在高頻瞬態(tài)干擾的可能。一般在切換大功率感性負(fù)載如電機(jī)、變壓器、繼電器等或閃電過程中都會(huì)產(chǎn)生幅度很高的瞬態(tài)干擾,如果不加以適當(dāng)防護(hù)就會(huì)損壞RS-422或RS-485通信接口。對(duì)于這種瞬態(tài)干擾可以采用隔離或旁路的方法加以防護(hù)。

    1.隔離保護(hù)方法。這種方案實(shí)際上將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上,由于隔離層的高絕緣電阻,不會(huì)產(chǎn)生損害性的浪涌電流,起到保護(hù)接口的作用。通常采用高頻變壓器、光耦等元件實(shí)現(xiàn)接口的電氣隔離,已有器件廠商將所有這些元件集成在一片IC中,使用起來非常簡(jiǎn)便,如Maxim公司的MAX1480/MAX1490,隔離電壓可達(dá)2500V。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是可以承受高電壓、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的瞬態(tài)干擾,實(shí)現(xiàn)起來也比較容易,缺點(diǎn)是成本較高。

    2.旁路保護(hù)方法。這種方案利用瞬態(tài)抑制元件(如TVS、MOV、氣體放電管等)將危害性的瞬態(tài)能量旁路到大地,優(yōu)點(diǎn)是成本較低,缺點(diǎn)是保護(hù)能力有限,只能保護(hù)一定能量以內(nèi)的瞬態(tài)干擾,持續(xù)時(shí)間不能很長(zhǎng),而且需要有一條良好的連接大地的通道,實(shí)現(xiàn)起來比較困難。實(shí)際應(yīng)用中是將上述兩種方案結(jié)合起來靈活加以運(yùn)用,如圖14。在這種方法中,隔離接口對(duì)大幅度瞬態(tài)干擾進(jìn)行隔離,旁路元件則保護(hù)隔離接口不被過高的瞬態(tài)電壓擊穿。

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