RS-485
按我和防雷器件廠家談的,要按上面的方法接,就是氣體放電管和TVS的瀉放地都是大地PGND。但這樣信號(hào)地GNDK基本就是直接連到RS485器件了,但RS485器件的共模電壓是以器件的地為準(zhǔn)啊。
也就是說(shuō)當(dāng)信號(hào)地和當(dāng)?shù)卦O(shè)備的大地之間存在高的電壓時(shí)(也就是地不平衡),豈不是妥妥的超過(guò)極限共模電壓而燒壞?
大家有什么意見(jiàn)呢?
下面是引用網(wǎng)上的資料
瞬雷電子:關(guān)于RS485防雷保護(hù)中的接地問(wèn)題分析
上網(wǎng)時(shí)間: 2012年03月28日 作者:夏發(fā)欽, 應(yīng)用工程師,瞬雷電子 已有 5 位網(wǎng)友發(fā)表評(píng)論 我來(lái)評(píng)論 【字號(hào): 大 中 小】
關(guān)鍵字:共模保護(hù)接地方案 RS485 防雷保護(hù)
防雷保護(hù)中有差模保護(hù)和共模保護(hù),共模保護(hù)時(shí)涉及到接地的問(wèn)題,前端GDT(陶瓷放電管)接地,TVS(瞬態(tài)抑制二極管)接地,還有后端電路的系統(tǒng)地,這三者之間不同的接地方式,對(duì)后端電路的保護(hù)可能會(huì)有影響,本文就是關(guān)于這個(gè)接地問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)與分析,了解這些接地方案對(duì)后端電路的影響情況。大地有時(shí)會(huì)出現(xiàn)異常電壓,這時(shí)候系統(tǒng)與大地的隔離與否會(huì)影響到系統(tǒng)的正常工作,接地問(wèn)題需要工程師認(rèn)真對(duì)待。
第一級(jí)GDT(陶瓷放電管)用作大電流的泄放,第二級(jí)的TVS箝位電壓(單個(gè)TVS作差模保護(hù),兩個(gè)串聯(lián)TVS作共模保護(hù)),中間用保險(xiǎn)絲退耦,后端為485芯片。由于TVS共模保護(hù)是要保護(hù)后面的電路或者芯片,所以TVS的地和后端電路的信號(hào)地是連接在一起的,這樣才有保護(hù)意義。這四種方案的保護(hù)等級(jí):可通過(guò)IEC61000-4-5;4級(jí)標(biāo)準(zhǔn): 1.2/50us 4KV , 10/700us 6KV。根據(jù)三者不同的接地組合方式,可以把接地分成四種情況(以下四種都是基于共模保護(hù)時(shí)的情況)。
一. 四種接地方案電路原理圖
下面就是四種接地方案的電路原理圖,GDT(陶瓷放電管)接地,TVS(瞬態(tài)抑制二極管)接地,后端電路的是信號(hào)地,大家從圖中可以很方便的看到接地的情形。
二. 關(guān)于上面四種方案的測(cè)試數(shù)據(jù)
三. 對(duì)幾種方案和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析
從表格的測(cè)試數(shù)據(jù)中可以看到,方案一共模殘壓(CD兩端)比方案二和方案四要略高,當(dāng)接地狀況不良好的時(shí)候,由于后端與大地之間進(jìn)行了隔離,這時(shí)候?qū)π酒挠绊懞苄?,跟第四種方案差不多,不過(guò)這種方案比第三種和第四種節(jié)約了成本;但是當(dāng)大地狀況良好的時(shí)候,第二種接地方案比第一種要好。當(dāng)大地電壓出現(xiàn)高電壓,或者電力線接觸到外殼引起大地電壓升高,這時(shí)候需要良好的接地隔離。所以當(dāng)不清楚大地是否良好的時(shí)候,選擇第一種方案比第二種方案要好。
方案二的殘壓比第四種的殘壓要稍微低點(diǎn),當(dāng)接地良好的時(shí)候選用第二種比較好;如果接地情況不良,從地面過(guò)來(lái)的地反擊電壓很容易造成后端電路的異常;從前端過(guò)來(lái)的大電流大電壓,GDT與TVS組成回路,也可能與從后端電路組成回路,這個(gè)時(shí)候就要看后面芯片的耐壓。經(jīng)過(guò)測(cè)試,一般485芯片的耐壓是40V到50V,不同廠家的芯片質(zhì)量也不盡相同,耐壓有高有低。當(dāng)?shù)仉妷撼^(guò)芯片的耐壓值,芯片會(huì)被打死??梢钥闯龇桨付€(wěn)定性不夠好。
方案三前后一起加GDT(陶瓷放電管)再接大地,這種方案跟方案二相比,殘壓高些。當(dāng)浪涌從前端過(guò)來(lái),要經(jīng)過(guò)兩個(gè)陶瓷放電管放電才會(huì)將大電流泄放到大地,而且此時(shí)的電流很可能直接流向后端電路,而不是通過(guò)第二個(gè)陶瓷泄放到大地,當(dāng)能量過(guò)大,芯片會(huì)被打死。當(dāng)大地電壓沒(méi)有超過(guò)接地陶瓷放電管擊穿電壓的時(shí)候,對(duì)后端芯片可以起到保護(hù)作用,與第二種方案相比,增加了一個(gè)陶瓷放電管,很顯然這種方案不合理化,進(jìn)而設(shè)計(jì)方案四的電路。
方案四共模殘壓不高,后端電路與地面進(jìn)行了隔離,大地狀況的好壞與否對(duì)其影響不大,選這種相對(duì)第二種要好些。前端陶瓷放電管直接接地,將大電流直接泄放到大地,后端TVS起第二級(jí)保護(hù),保護(hù)效果不錯(cuò)。與第一種方案相比,方案四的成本有所增加,但殘壓比方案一要低;與第二種方案相比,穩(wěn)定性比它要好;與第三種相比較,它減少了從前端過(guò)來(lái)的電流的路徑,從而很好地保護(hù)了后端的電路或者芯片。
總結(jié):一個(gè)方案的保護(hù)效果,殘壓高低,保護(hù)成本,應(yīng)用環(huán)境,都是工程師需要慎重考慮的問(wèn)題。