RS485接口防雷電路
接口電路設(shè)計(jì)概述:
RS485用于設(shè)備與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間通訊,在產(chǎn)品應(yīng)用中其走線多與電源、功率信號(hào)等混合在一起,存在EMC隱患。
本方案從EMC原理上,進(jìn)行了相關(guān)的抑制干擾和抗敏感度的設(shè)計(jì),從設(shè)計(jì)層次解決EMC問(wèn)題。
電路EMC設(shè)計(jì)說(shuō)明:
(1) 電路濾波設(shè)計(jì)要點(diǎn):
L1為共模電感,共模電感能夠?qū)λp共模干擾,對(duì)單板內(nèi)部的干擾以及外部的干擾都能抑制,能提高產(chǎn)品的抗干擾能力,同時(shí)也能減小通過(guò)429信號(hào)線對(duì)外的輻射,共模電感阻抗選擇范圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz,典型值選取1000Ω/100MHz;
C1、C2為濾波電容,給干擾提供低阻抗的回流路徑,能有效減小對(duì)外的共模電流以同時(shí)對(duì)外界干擾能夠?yàn)V波;電容容值選取范圍為22PF~1000pF,典型值選取100pF;若信號(hào)線對(duì)金屬外殼有絕緣耐壓要求,那么差分線對(duì)地的兩個(gè)濾波電容需要考慮耐壓;當(dāng)電路上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)要考慮降低或去掉濾波電容的值。
C3為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容,典型取值為1000pF, C3容值可根據(jù)測(cè)試情況進(jìn)行調(diào)整;
(2) 電路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn):
為了達(dá)到IEC61000-4-5或GB17626.5標(biāo)準(zhǔn),共模6KV,差摸2KV的防雷測(cè)試要求,D1,D2,D3為兩端氣體放電管組成第一級(jí)防護(hù)電路,用于抑制線路上的共模以及差模浪涌干擾,防止干擾通過(guò)信號(hào)線影響下一級(jí)電路;氣體放電管標(biāo)稱(chēng)電壓VBRW要求大于13V,峰值電流IPP要求大于等于143A;峰值功率WPP要求大于等于1859W
PTC1、PTC2為熱敏電阻組成第二級(jí)防護(hù)電路,或者普通電阻典型取值為10Ω/2W;為保證氣體放電管能順利的導(dǎo)通,泄放大能量必須增加此電阻進(jìn)行分壓,確保大部分能量通過(guò)氣體放電管走掉; D4,D5,D6為TSS管(半導(dǎo)體放電管)組成第三級(jí)防護(hù)電路,TSS管標(biāo)稱(chēng)電壓VBRW要求大于8V,峰值電流IPP要求大于等于143A;峰值功率WPP要求大于等于1144W; D4,D5或者選擇TVS管,SMBJ6.5A,D6,選SMBJ10CA 雙向600W貼片瞬變二極管。
接口電路設(shè)計(jì)備注:
如果設(shè)備為金屬外殼,同時(shí)單板可以獨(dú)立的劃分出接口地,那么金屬外殼與接口地直接電氣連接,且單板地與接口地通過(guò)1000pF電容相連;
如果設(shè)備為非金屬外殼,那么接口地PGND與單板數(shù)字地GND直接電氣連接。