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RS232&RS485电路设计概要
RS232设计规划:1.从DB9接口开始,放置D2气体放电管,用于放高压大电流。但是放电管的特点是通流量大但响应...
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2019/04

RS232&RS485电路设计概要

RS232设计规划:

RS232.png
1.从DB9接口开始,放置D2气体放电管,用于放高压大电流。但是放电管的特点是通流量大但响应慢、击穿电压高,所以后部还需要其他器件配合。

2.放置R18 /R19 PTC热敏电阻/自恢复保险丝。配合气体放电管,当大电流过来时阻断电路配合GDT泄放能量。我的理解是PTC的电压高于预料内引入浪涌的最高压,电流不高于后级TVS的最大通过电流。

3.放置DR1/DR2双向TVS二极管,因为RS232的电压特性,选用的TVS是双向的,电压为15V。弥补GDT因为反应慢而通过的电流。

4.EMI方面,放置R12/R17高频磁珠与C15/C16滤波电容, 根据磁珠的特性曲线可以知道,232的通信频率相对于磁珠来说都是低频信号,可以低阻通过,高频杂波被阻挡,配合低容值电容,泄放高频干扰。通常选择600Ω/100MHz,330pF。

总结:
前端采用通流量大的GDT,泄放大电流
后端采用反应时间快的TVS,残压低,有效保护RS232芯片
中间采用PTC做退耦,让前面GDT更容易动作,达到泄放电流的作用
本方案在差模,共模均采用是同型号的TVS和GDT,防护无死角。
本方案满足IEC61000-4-2、GBT17626.2等静电标准,IEC61000-4-5、GBT17626.5等浪涌测试标准
可通过10/700μs(等效内电阻40ohm)、1.2/50-8/20μs测试,具体防护等级需参考GDT和TVS管的通流量。

RS485设计规划:

RS485.png
EMC设计中,需要重点考虑三个因素:静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌(Surge)。

1.从JP2接口开始,放置D4气体放电管,用于放高压大电流。但是放电管的特点是通流量大但响应慢、击穿电压高,所以后部还需要其他器件配合。

2.放置R18 /R19 PTC热敏电阻/自恢复保险丝。配合气体放电管,当大电流过来时阻断电路配合GDT泄放能量。我的理解是PTC的电压高于预料内引入浪涌的最高压,电流不高于后级TVS的最大通过电流。

3.放置D3-SM712系列瞬态抑制二极管阵列 专为保护具有非对称工作电压(-7V至12V)的RS-485 应用而设计,使其免受静电放电(ESD)、电气快速瞬变(EFT)和雷电引致的浪涌电流带来的危害。

4.放置匹配电阻R24。RS-485是差分电平通信,在距离较长或速率较高时,线路存在回波干扰,由于通信载体是双绞线,它的特性阻抗为120Ω左右,(远距离通信时)要在通信线路首末两端并联120Ω匹配电阻。

最后修改:2019 年 04 月 29 日 06 : 07 PM
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