RS232 保护方案

RS232接口保护方案

  • 1. 防雷保护器的总体要求
  • 2. RS232 防雷过压 + 带电拔插 + 静电保护综合防护:
    • 器件选择:
    • 3. RS232 过压 + 带电拔插 + 静电保护:
    • 3.1. 不使用任何 TVS 器件,以 115200 波特率同时发送和接收数据,测量发送和接收端波形如下:
    • 3.2. TVS1 和 2 使用SMBJ15CA,TVS3 使用 SMBJ18CA 测试
    • 3.3. TVS1 和 2 使用SMBJ15CA,TVS3 去掉不使用,测试波形如下:
    • 3.4. 使用半导体放电管替代 TVS 使用,1 和 2 使用 P220S,3 使用 P0300S,测试波形如下:
    • 结论:RS232 高速传输数据时(大于 9600),不建议加上 TVS3。使用半导体放电管则没有此问题。
  • 音特电子:[https://www.yint.com.cn/](https://www.yint.com.cn/)


原文链接:https://blog.csdn.net/H242525/article/details/109100652

1. 防雷保护器的总体要求

1.1在正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应非常大,串连在电路中的阻抗应非常小。
1.2在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于后端控制芯片或其它电器件的耐受电压水平。
1.3在抑制雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好无损。
1.4雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度

2. RS232 防雷过压 + 带电拔插 + 静电保护综合防护:

RS232 保护方案_第1张图片

器件选择:

GDT气体放电管:INT3R090L 或 INT3R090M
TVS二极管: 根据供电电源选择,一般±12V 的选择 SMBJ12CA 或者 P6KE15CA。
注意 TVS3 的选择,TVS3 使用 SMBJ24CA,但是当波特率比较高时,由于 TVS 有较大的结电容, 会影响信号的发送与接收,当波特率大于 9600,不建议使用 TVS3,具体可见测试报告。
PPTC自恢复保险丝:60V-010 或 SMD1206-010 满足: IEC61000-4-5 10/700US 6KV /150A 1.2/50US&8/20US 6KV /3KA
IEC61000-4-2 CONTACT DISCHARGE :8KV AIR DISCHARGE:15KV
±6KV 浪涌测试:
RS232 保护方案_第2张图片

RS232 保护方案_第3张图片

3. RS232 过压 + 带电拔插 + 静电保护:

RS232 保护方案_第4张图片
此方案适用于 PC 工业控制,数据机房等高可靠性的室内数据设备,对抗浪涌要求较低,主要是静电防护要求,此方案满足 IEC61000-4-2 CONTACT DISCHARGE :8KV AIR DISCHARGE:15KV
附件:RS232 保护器件测试报告测试:

3.1. 不使用任何 TVS 器件,以 115200 波特率同时发送和接收数据,测量发送和接收端波形如下:

RS232 保护方案_第5张图片
RS232 保护方案_第6张图片

3.2. TVS1 和 2 使用SMBJ15CA,TVS3 使用 SMBJ18CA 测试

RS232 保护方案_第7张图片
RS232 保护方案_第8张图片
波形有变形,但是在测试过程中未发现乱码。

3.3. TVS1 和 2 使用SMBJ15CA,TVS3 去掉不使用,测试波形如下:

RS232 保护方案_第9张图片
RS232 保护方案_第10张图片

3.4. 使用半导体放电管替代 TVS 使用,1 和 2 使用 P220S,3 使用 P0300S,测试波形如下:

RS232 保护方案_第11张图片
RS232 保护方案_第12张图片

结论:RS232 高速传输数据时(大于 9600),不建议加上 TVS3。使用半导体放电管则没有此问题。

音特电子:https://www.yint.com.cn/

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