CN101872968A - 一种保护电路 - Google Patents

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郑建平
张亮
钱学峰
胡扬忠
邬伟琪
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Abstract

本发明公开了一种保护电路，包括：RS485端口的发送正端通过第一气体放电管接保护地；发送正端依次通过第一热敏电阻和第一插件绕线电阻连接RS485收发器的发送正端；第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端通过第一瞬态抑制二极管接保护地；RS485端口的发送负端通过第二气体放电管接保护地；发送负端依次通过第二热敏电阻和第二插件绕线电阻连接RS485收发器的发送负端；第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端通过第二瞬态抑制二极管接保护地；第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端与第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端之间串接第三瞬态抑制二极管。该电路能够对设备的RS485端口进行防雷、防静电以及防短路保护等多种保护。

Description

一种保护电路
技术领域
本发明涉及设备防雷、防静电干扰领域，尤其涉及一种保护电路。
背景技术
现有设备的RS-485端口一般具有保护电路，以便发生雷击或者设备故障时，可以保证其他设备的正常工作。
现有的RS485端口的一种保护电路中，RS485端口中的发送正端、发送负端、接收正端和接收负端4个端口分别通过一压敏电阻接保护地，以进行共模保护，并且在RS485接口与RS485收发器的对应接口之间分别串接一电阻，以对RS485线路进行限流保护。
但是，在实际应用中，压敏电阻虽然能够对雷击、浪涌等进行有效抑制，但其反应速度慢，因此对静电干扰几乎不起作用。而在实际应用中，随着设备的应用场合不同，设备的RS485端口可能会同时存在不同的干扰源，例如静电干扰、短路等，现有技术中的RS485端口保护电路只能对雷击、浪涌等进行抑制，显然不能对RS485端口受到的各种干扰进行保护。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种保护电路，能够对设备的RS485端口进行防雷、防静电以及防短路保护等多种保护。
为此，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供一种保护电路，包括：
RS485端口的发送正端通过第一气体放电管接保护地；所述发送正端还依次通过第一热敏电阻和第一插件绕线电阻连接RS485收发器的发送正端；第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端通过第一瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的发送负端通过第二气体放电管接保护地；所述发送负端还依次通过第二热敏电阻和第二插件绕线电阻连接RS485收发器的发送负端；第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端通过第二瞬态抑制二极管接保护地；
第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端与第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端之间串接第三瞬态抑制二极管。
其中，还包括：
RS485端口的接收正端通过第三气体放电管接保护地；所述接收正端还依次通过第三热敏电阻和第三插件绕线电阻连接RS485收发器的接收正端；第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端通过第四瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的接收负端通过第四气体放电管接保护地；所述接收负端还依次通过第四热敏电阻和第四插件绕线电阻连接RS485收发器的接收负端；第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端通过第五瞬态抑制二极管接保护地；
第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端与第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端之间串接第六瞬态抑制二极管。
所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
所述插件绕线电阻为耐高压的插件绕线电阻。
本发明实施例还提供另一种保护电路，包括：
RS485端口的接收正端通过第三气体放电管接保护地；所述接收正端还依次通过第三热敏电阻和第三插件绕线电阻连接RS485收发器的接收正端；第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端通过第四瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的接收负端通过第四气体放电管接保护地；所述接收负端还依次通过第四热敏电阻和第四插件绕线电阻连接RS485收发器的接收负端；第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端通过第五瞬态抑制二极管接保护地；
第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端与第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端之间串接第六瞬态抑制二极管。
其中，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
所述插件绕线电阻为耐高压的插件绕线电阻。
对于上述技术方案的技术效果分析如下：
各个RS485端口分别通过气体放电管接保护地，用于对雷击、浪涌等进行抑制；RS485端口与RS485收发器对应端口之间串联连接的热敏电阻和插件绕线电阻，分别起到对RS485端口的短路保护和对干扰电流进行抑制的作用；所述瞬间抑制二极管构成的电路起到对静电干扰进行共模、差模保护的作用；从而，使得本发明的保护电路实现了对RS485端口进行雷电、浪涌、短路、静电干扰等多种保护。
附图说明
图1为本发明实施例保护电路结构示意图；
图2为本发明实施例保护电路的实现结构实例。
具体实施方式
以下，结合附图详细说明本发明实施例保护电路的实现。
图1为本发明实施例保护电路结构实现示意图，如图1所示，该保护电路包括：
RS485端口的发送正端T+通过第一气体放电管BA1接保护地BGND；所述发送正端T+还依次通过第一热敏电阻RPT1和第一插件绕线电阻R1连接RS485收发器的发送正端T+；第一插件绕线电阻R1与RS485收发器的发送正端T+连接的一端通过第一瞬态抑制二极管D1接保护地BGND；
RS485端口的发送负端T-通过第二气体放电管BA2接保护地BGND；所述发送负端T-还依次通过第二热敏电阻RPT2和第二插件绕线电阻R2连接RS485收发器的发送负端T-；第二插件绕线电阻R2与RS485收发器的发送负端T-连接的一端通过第二瞬态抑制二极管D2接保护地BGND；
第一插件绕线电阻R1与RS485收发器的发送正端T+连接的一端和第二插件绕线电阻R2与RS485收发器的发送负端T-连接的一端之间串接第三瞬态抑制二极管D3；
RS485端口的接收正端R+通过第三气体放电管BA3接保护地BGND；所述接收正端R+还依次通过第三热敏电阻RPT3和第三插件绕线电阻R3连接RS485收发器的接收正端R+；第三插件绕线电阻R3与RS485收发器的接收正端R+连接的一端通过第四瞬态抑制二极管D4接保护地BGND；
RS485端口的接收负端R-通过第四气体放电管BA4接保护地BGND；所述接收负端R-还依次通过第四热敏电阻RPT4和第四插件绕线电阻R4连接RS485收发器的接收负端R-；第四插件绕线电阻R4与RS485收发器的接收负端R-连接的一端通过第五瞬态抑制二极管D5接保护地BGND；
第三插件绕线电阻R3与RS485收发器的接收正端R+连接的一端和第四插件绕线电阻R4与RS485收发器的接收负端R-连接的一端之间串接第六瞬态抑制二极管D6。
其中，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻(PTC)，且最好为低电流即工作的正温度系数热敏电阻；所述插件绕线电阻最好为耐高压的插件绕线电阻；所述气体放电管最好为大功率气体放电管。
其中，在实际应用中，可能只使用设备中RS485端口中的发送正端T+和发送负端T-，这时，本发明实施例的保护电路可以只包括与发送正端T+和发送负端T-相关的两路电路，即图1中所示的第一部分110；或者，也可能只使用设备中RS485端口中的接收正端R+和接收负端R-，这时，本发明实施例的保护电路可以只包括与接收正端R+和接收负端R-相关的两路电路，即图1中所示的第二部分120。
各个RS485端口分别通过气体放电管BA1、BA2、BA3、BA4接保护地，由于瞬态抑制二极管的反应时间比气体放电管的反应时间快，雷击、浪涌能量到来时，后端的瞬态抑制二极管迅速导通，当插件绕线电阻和瞬态抑制二极管上的压降之和达到前端气体放电管的启动电压时，气体放电管导通，大部分能量从气体放电管泻放到保护地，从而实现对雷击、浪涌的抑制。
在图1所示的本发明实施例中，各个RS485端口分别通过气体放电管BA1、BA2、BA3、BA4接保护地，用于对雷击、浪涌等进行抑制，而且，通过将气体放电管接保护地，可以使得干扰电流以最小的路径泻放，从而增强保护效果；RS485端口与RS485收发器对应端口之间串联连接的热敏电阻和插件绕线电阻，分别起到对RS485端口的短路保护和对干扰电流的抑制作用。所述瞬间抑制二极管构成的电路起到对静电干扰进行共模、差模保护的作用。从而，实现了对RS485端口进行雷电、浪涌、短路、静电干扰等多种保护。
图2为本发明实施例一种更为具体的保护电路实现方法，浪涌保护等级可以达到线线6KV，静电防护等级可以达到接触放电7KV，空气放电8KV，当信号线上出现360mA电流时即切断信号线，有效进行短路保护。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：
RS485端口的发送正端通过第一气体放电管接保护地；所述发送正端还依次通过第一热敏电阻和第一插件绕线电阻连接RS485收发器的发送正端；第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端通过第一瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的发送负端通过第二气体放电管接保护地；所述发送负端还依次通过第二热敏电阻和第二插件绕线电阻连接RS485收发器的发送负端；第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端通过第二瞬态抑制二极管接保护地；
第一插件绕线电阻与RS485收发器的发送正端连接的一端与第二插件绕线电阻与RS485收发器的发送负端连接的一端之间串接第三瞬态抑制二极管。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，还包括：
RS485端口的接收正端通过第三气体放电管接保护地；所述接收正端还依次通过第三热敏电阻和第三插件绕线电阻连接RS485收发器的接收正端；第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端通过第四瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的接收负端通过第四气体放电管接保护地；所述接收负端还依次通过第四热敏电阻和第四插件绕线电阻连接RS485收发器的接收负端；第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端通过第五瞬态抑制二极管接保护地；
第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端与第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端之间串接第六瞬态抑制二极管。
3.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
4.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，所述插件绕线电阻为耐高压的插件绕线电阻。
5.一种保护电路，其特征在于，包括：
RS485端口的接收正端通过第三气体放电管接保护地；所述接收正端还依次通过第三热敏电阻和第三插件绕线电阻连接RS485收发器的接收正端；第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端通过第四瞬态抑制二极管接保护地；
RS485端口的接收负端通过第四气体放电管接保护地；所述接收负端还依次通过第四热敏电阻和第四插件绕线电阻连接RS485收发器的接收负端；第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端通过第五瞬态抑制二极管接保护地；
第三插件绕线电阻与RS485收发器的接收正端连接的一端与第四插件绕线电阻与RS485收发器的接收负端连接的一端之间串接第六瞬态抑制二极管。
6.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
7.根据权利要求5或6所述的保护电路，其特征在于，所述插件绕线电阻为耐高压的插件绕线电阻。
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