​RS-485在多功能电能表中的防雷电路设计

发表时间：2016-02-01 "    智能电表系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。朝阳电控设备在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据，而且大部分情况采用远程读数方式。对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠。由于RS-485标准具有长距离传输（1200米以上），最大传输数率可以达到10Mbps，且高信号噪声印制。同时，RS-485电路具有控制方便，成本低等优点，使多点连接成为可能。因此，RS-485成为智能电表的标准通信接口。但RS-485口传输线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS-485收发器工作电压较低（5V左右），其本身耐压也非常低（-7V~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。因此防雷击保护成为RS-485接口设计必须要考虑的。

当雷击发生时，感应过电压由A/B线引入，经过PPTC，然后GDT作为初级共模防护，通常GDT可以承受10KA（8x20us）浪涌冲击。之后残压已经大大降低到1KV以下，然后TVS作为二级保护进行共模/差模保护，到收发器的电压被钳制在12V以下，同时，通过A/B线上的上拉电压可以保证A/B线上的电压保持在高电平。而实现对收发器的浪涌保护。通常，对于4KV以下过电压，可以省去初级保护—--GDT。单用TVS就能实现浪涌保护的要求。当RS-485总线与电力线（例如220VAC）搭接短路时。A/B线上的PPTC可以提供短路保护。

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