WHPTC在多功能電能表中的RS-485接口保護(hù)應(yīng)用

 智能電表系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)和生活的領(lǐng)域。在電表中使用自動(dòng)抄表技術(shù)通過(guò)通信端口讀取數(shù)據(jù)，而且大部分情況采用遠(yuǎn)程讀數(shù)方式。對(duì)于電表應(yīng)用來(lái)說(shuō)既安全又節(jié)省了時(shí)間和金錢。實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵是確保通信鏈路安全可靠。由于 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)具有長(zhǎng)距離傳輸(1200 米以上)，最大傳輸數(shù)率可以達(dá)到 10Mbps，且高信號(hào)噪聲印制。同時(shí)，RS-485 電路具有控制方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)，使多點(diǎn)連接成為可能。因此，RS-485 成為智能電表的標(biāo)準(zhǔn)通信接口。

但 RS-485 口傳輸線通常暴露于戶外，因此極易因?yàn)楦蓴_、電壓不穩(wěn)、負(fù)載短路、安裝接線錯(cuò)誤、雷擊等原因引入過(guò)電壓、過(guò)電流等損壞電表。因 RS-485 收發(fā)器工作電壓較低(5V 左右)，其本身耐壓也非常低(-7V~+12V)，一旦過(guò)壓引入，就會(huì)擊穿損壞。在有強(qiáng)烈的浪涌能量出現(xiàn)時(shí)，甚至可以看到收發(fā)器爆裂，線路板焦糊的現(xiàn)象。因此過(guò)流保護(hù)和防雷擊保護(hù)成為 RS-485 接口設(shè)計(jì)必須要考慮的。

通常如圖所示，使用 WHPTC 和 TVS 作為 RS-485 的過(guò)流保護(hù)和防雷擊保護(hù)。

當(dāng)有過(guò)電流或雷擊事件發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生的過(guò)電流、過(guò)電壓由 A/B線引入，經(jīng)過(guò) PPTC，然后 GDT作為初級(jí)共模防護(hù)，通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌沖擊。之后殘壓已經(jīng)大大降低到 1KV以下，然后 TVS作為二級(jí)保護(hù)進(jìn)行共模/差模保護(hù)，到收發(fā)器的電壓被鉗制在 12V以下，同時(shí)，通過(guò) A/B線上的上拉電壓可以保證 A/B線上的電壓保持在高電平。而實(shí)現(xiàn)對(duì)收發(fā)器的過(guò)流和浪涌保護(hù)。通常，對(duì)于 4KV以下過(guò)電壓，可以省去初級(jí)保護(hù)—--GDT。單用 TVS就能實(shí)現(xiàn)浪涌保護(hù)的要求。當(dāng) RS-485總線安裝錯(cuò)誤或與電力線(例如 220VAC)搭接短路時(shí)。A/B線上的 PPTC可以提供短路保護(hù)。