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科普知識
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接口轉換器

RS-422與RS-485的瞬態保護

發布日期:2022-04-18 點擊率:63

    前文提到的信號接地措施,只對低頻率的共模干擾有保護作用,對于頻率很高的瞬態干擾就無能為力了。由于傳輸線對高頻信號而言就是相當于電感,因此對于高頻瞬態干擾,接地線實際等同于開路。這樣的瞬態干擾雖然持續時間短暫,但可能會有成百上千伏的電壓。

    實際應用環境下還是存在高頻瞬態干擾的可能。一般在切換大功率感性負載如電機、變壓器、繼電器等或閃電過程中都會產生幅度很高的瞬態干擾,如果不加以適當防護就會損壞RS-422或RS-485通信接口。對于這種瞬態干擾可以采用隔離或旁路的方法加以防護。

    1.隔離保護方法。這種方案實際上將瞬態高壓轉移到隔離接口中的電隔離層上,由于隔離層的高絕緣電阻,不會產生損害性的浪涌電流,起到保護接口的作用。通常采用高頻變壓器、光耦等元件實現接口的電氣隔離,已有器件廠商將所有這些元件集成在一片IC中,使用起來非常簡便,如Maxim公司的MAX1480/MAX1490,隔離電壓可達2500V。這種方案的優點是可以承受高電壓、持續時間較長的瞬態干擾,實現起來也比較容易,缺點是成本較高。

    2.旁路保護方法。這種方案利用瞬態抑制元件(如TVS、MOV、氣體放電管等)將危害性的瞬態能量旁路到大地,優點是成本較低,缺點是保護能力有限,只能保護一定能量以內的瞬態干擾,持續時間不能很長,而且需要有一條良好的連接大地的通道,實現起來比較困難。實際應用中是將上述兩種方案結合起來靈活加以運用,如圖14。在這種方法中,隔離接口對大幅度瞬態干擾進行隔離,旁路元件則保護隔離接口不被過高的瞬態電壓擊穿。

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