人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响总线分为哪四类
在工业RS-485网络中,总线电缆通常与工业直流(DC)电源共用一根导管。然而,由于电缆接线错误或剧烈弯曲导致的绝缘损坏,可能会引起数据与电源导体间短路。在这些故障情况下,保持运行需要过压保护收发器,其总线端子需具备高于最大可能DC电源电压的高DC与交流(AC)隔离电压。
要保护总线数据线免受更高过电压瞬变(如雷击)的影响,还需要具有特定开关特性的瞬态電壓抑制器(TVS)。本文讨论了如何通过结合使用过压保护收发器和TVS来保护RS-485数据线免受静電、瞬態脉冲干扰以及電涌瞬變的影响。
具备過壓保護(OVP)的RS-485收發器,如圖1所示,可以承受高达±60V的AC和DC過電壓。這種設計可以在瞬態情況下產生120V的顯著差分電壓,這符合EIA-485標準。
為了防止對驅動器造成嚴重損壞,需要一种巧妙的限流方案,使驅動器能夠在任何情況下都可以傳輸數據並在發生故障時限制其電流。受故障保護的收發器具備帶雙折返電流限制的驅動級,並提供比RS-485標準規定的更寬的一致模範範圍。
此外,收發器內部ESD保護通過可控硅整流器實現,這些設備具有快速回跳而非齐纳(Zener)特性。当外部電壓超出觸發閾值後,它們開始導通。此外,该设计还包括热关断功能,即当芯片温度过高时禁用驱动器,并且内置SCR以进行内部ESD保护。
为了确保系统稳定性,最终设计应考虑到对称钳位特性的电视子配件,以及去耦策略,以减少频谱范围并防止EMI。通过采用现代电视子设备和合理布局走线,这样的设计能够有效地减少成本、空间需求,并缩短开发时间,为各种应用提供多种瞬态保护解决方案。