CN208174266U - 一种rs485接口防雷保护电路和网络设备 - Google Patents
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Abstract
一种RS485接口防雷保护电路和网络设备，RS485接口具有A端口、B端口、模拟地端口以及接口芯片，包括：第一陶瓷放电管模块，与A端口、B端口以及模拟地端口连接的；中间退藕级模块，连接在A端口和接口芯片的A引脚之间，及B端口和接口芯片的B引脚之间；第一瞬态抑制二极管，其一端接接口芯片的A引脚，另一端接模拟地端口；第二瞬态抑制二极管，其一端接接口芯片的B引脚，另一端接模拟地端口；及第二陶瓷放电管模块，连接在模拟地端口和金属机壳之间。在产品有金属外壳接大地或者直接接大地的情况下，通过两个放电管模块串联以后再并联进传输端口与大地间，能提升对地的抗干扰能力。
Description
技术领域
本实用新型属于防雷保护技术领域，尤其涉及一种RS485接口防雷保护电路和网络设备。
背景技术
RS485通信总线作为目前最为常用的通讯方式之一，具有差分传输增加噪声抗扰度，减少噪声辐射、长距离低成本通信链路以及可以在一个单独的总线上实现多节点通讯等优点，已经得到越来越广泛的使用与肯定。
伴随着使用频率的增高，RS485通信总线遇到的问题也日益增加。例如，日常生活中雷电和静电干扰已经成为RS485通信总线在实际工程经常遇到的问题，雷电能够使各种通信总线构成的系统遭到严重的毁坏,静电电磁干扰也严重地影响通信总线的数据传输质量。故如何对接口芯片以及总线进行有效的保护，是我们迫切需要解决的问题。传统的RS485通信传输接口由于使用的是差分传输方式，只需一对双绞线就能实现功能，故在对地的处理上可以较随性。
如图1所示，传统的方案一般直接把初级放电管直接接大地，中间通过退藕级，次级防护用三颗双向的瞬态抑制二极管(TVS)或者半导体放电管(TSS)连接在模拟地上面，传统方案应用在高要求的场合，如通信机房的串口服务器，为了通信的稳定、可靠，端口会采用三线传输方式，故此时还使用原方案，模拟地经过远距离传输，也会引入较大的感应过电压，此时极易损坏次级的小功率防护器件；另外，传统方案使用三颗双向瞬态抑制二极管(TVS)或者半导体放电管(TSS)大量的防护元器件占用较多面积的PCB，使产品设计很难做到小型化的同时也增加了产品失效风险率。
实用新型内容
本实用新型提供一种RS485接口防雷保护电路和网络设备，旨在解决传统的技术方案中存在的模拟地经过远距离传输，也会引入较大的感应过电压，此时极易损坏次级的小功率防护器件的问题。
一种RS485接口防雷保护电路，所述RS485接口具有A端口、B端口、模拟地端口以及接口芯片，所述RS485接口防雷保护电路包括：
第一陶瓷放电管模块，与所述A端口、所述B端口以及所述模拟地端口连接的；
中间退藕级模块，连接在所述A端口和所述接口芯片的A引脚之间，及所述B端口和所述接口芯片的B引脚之间；
第一瞬态抑制二极管，其一端接所述接口芯片的A引脚，另一端接所述模拟地端口；
第二瞬态抑制二极管，其一端接所述接口芯片的B引脚，另一端接所述模拟地端口；及
第二陶瓷放电管模块，连接在所述模拟地端口和金属机壳之间。
在其中一个实施方式中，所述第一陶瓷放电管模块包括一三极陶瓷放电管，所述三极陶瓷放电管的第一电极、第二电极、地电极分别接所述A端口、所述B端口以及所述模拟地端口。
在其中一个实施方式中，所述第一陶瓷放电管模块包括第一二极陶瓷放电管和第二二极陶瓷放电管，所述第一二极陶瓷放电管的第一电极接所述A端口，所述第一二极陶瓷放电管的第二电极与所述第二二极陶瓷放电管的第一电极共接后接所述模拟地端口，所述第二二极陶瓷放电管的第二电极接所述B端口。
在其中一个实施方式中，所述中间退藕级模块包括第一退藕器件和第二退藕器件，所述第一退藕器件连接在所述A端口和所述接口芯片的A引脚之间，所述第二退藕器件连接在所述B端口和所述接口芯片的B引脚之间。
在其中一个实施方式中，所述第一退藕器件和所述第二退藕器件为电感、电阻或自恢复保险丝。
在其中一个实施方式中，所述第一瞬态抑制二极管和所述第二瞬态抑制二极管为单向瞬态抑制二极管，所述第一瞬态抑制二极管和所述第二瞬态抑制二极管的一端为阴极，另一端为阳极。
在其中一个实施方式中，第二陶瓷放电管模块包括一二极陶瓷放电管。
此外，还提供了一种网络设备，包括具有A端口、B端口、模拟地端口以及接口芯片的RS485接口，以及上述的RS485接口防雷保护电路。
上述的RS485接口防雷保护电路在产品有金属机壳接大地或者直接接大地的情况下，通过两个放电管模块串联以后再并联进传输端口与大地间，能提升对地的抗干扰能力，解决RS485通信传输接口应用在高要求的场合下，做到差、共模全面防护。
附图说明
图1为传统的RS485接口防雷保护电路结构示意图；
图2为本实用新型一实施例提供的RS485接口防雷保护电路结构示意图；
图3为本实用新型另一实施例提供的RS485接口防雷保护电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，RS485接口具有A端口11、B端口12、模拟地端口13以及接口芯片U1，本实用新型实施例中的RS485接口防雷保护电路包括第一陶瓷放电管模块20、中间退藕级模块30、第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2及第二陶瓷放电管模块40。
第一陶瓷放电管模块20与A端口11、B端口12以及模拟地端口13连接的；中间退藕级模块30连接在A端口11和接口芯片U1的A引脚之间，及B端口12和接口芯片U1的B引脚之间；第一瞬态抑制二极管TVS1其一端接接口芯片U1的A引脚，另一端接模拟地端口13；第二瞬态抑制二极管TVS2其一端接接口芯片U1的B引脚，另一端接模拟地端口13；第二陶瓷放电管模块40连接在模拟地端口13和金属机壳14之间。
在其中一个实施方式中，请参阅图1，第一陶瓷放电管模块20包括一三极陶瓷放电管G1，三极陶瓷放电管G1的第一电极、第二电极、地电极分别接A端口11、B端口12以及模拟地端口13。
在另一个实施方式中，请参阅图2，第一陶瓷放电管模块20包括第一二极陶瓷放电管G2和第二二极陶瓷放电管G3，第一二极陶瓷放电管G2的第一电极接A端口11，第一二极陶瓷放电管G2的第二电极与第二二极陶瓷放电管G3的第一电极共接后接模拟地端口13，第二二极陶瓷放电管G3的第二电极接B端口12。
在其中一个实施方式中，中间退藕级模块30包括第一退藕器件B1和第二退藕器件B2，第一退藕器件B1连接在A端口11和接口芯片U1的A引脚之间，第二退藕器件B2连接在B端口12和接口芯片U1的B引脚之间。
在其中一个实施方式中，第一退藕器件B1和第二退藕器件B2为电感、电阻或自恢复保险丝。在中间退藕级模块30使用自恢复保险丝的情况下，A端口11、B端口12能做到低压交、直流(如：DC24V、DC48V)错接保护；
在其中一个实施方式中，第一瞬态抑制二极管TVS1和第二瞬态抑制二极管TVS2为单向瞬态抑制二极管，第一瞬态抑制二极管TVS1和第二瞬态抑制二极管TVS2的一端为阴极，另一端为阳极。传统方案次级保护需要三颗防护器件(三颗双向瞬态抑制二极管或者半导体放电管)使产品设计很难做到小型化的同时也增加了产品失效风险率，本方案使用两颗防护器件就能达到的性能效果一样，但能节省成本、减少PCB占用空间及并使得失效率均较低。
在其中一个实施方式中，第二陶瓷放电管模块40包括一二极陶瓷放电管G4。如此两个放电管模块20/40串联以后再并联进传输端口与大地间，能提升对地的抗干扰能力.
此外，还提供了一种网络设备，包括具有A端口11、B端口12、模拟地端口13以及接口芯片U1的RS485接口，以及上述的RS485接口防雷保护电路。
上述的RS485接口防雷保护电路在产品有金属机壳14接大地或者直接接大地的情况下，通过两个放电管模块串联以后再并联进传输端口与大地间，能提升对地的抗干扰能力，解决RS485通信传输接口应用在高要求的场合下，做到差、共模全面防护。
以上仅所述为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种RS485接口防雷保护电路，所述RS485接口具有A端口、B端口、模拟地端口以及接口芯片，其特征在于，所述RS485接口防雷保护电路包括：
第一陶瓷放电管模块，与所述A端口、所述B端口以及所述模拟地端口连接的；
中间退藕级模块，连接在所述A端口和所述接口芯片的A引脚之间，及所述B端口和所述接口芯片的B引脚之间；
第一瞬态抑制二极管，其一端接所述接口芯片的A引脚，另一端接所述模拟地端口；
第二瞬态抑制二极管，其一端接所述接口芯片的B引脚，另一端接所述模拟地端口；及
第二陶瓷放电管模块，连接在所述模拟地端口和金属机壳之间。
2.如权利要求1所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，所述第一陶瓷放电管模块包括一三极陶瓷放电管，所述三极陶瓷放电管的第一电极、第二电极、地电极分别接所述A端口、所述B端口以及所述模拟地端口。
3.如权利要求1所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，所述第一陶瓷放电管模块包括第一二极陶瓷放电管和第二二极陶瓷放电管，所述第一二极陶瓷放电管的第一电极接所述A端口，所述第一二极陶瓷放电管的第二电极与所述第二二极陶瓷放电管的第一电极共接后接所述模拟地端口，所述第二二极陶瓷放电管的第二电极接所述B端口。
4.如权利要求1至3任一项所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，所述中间退藕级模块包括第一退藕器件和第二退藕器件，所述第一退藕器件连接在所述A端口和所述接口芯片的A引脚之间，所述第二退藕器件连接在所述B端口和所述接口芯片的B引脚之间。
5.如权利要求4所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，所述第一退藕器件和所述第二退藕器件为电感、电阻或自恢复保险丝。
6.如权利要求1至3任一项所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，所述第一瞬态抑制二极管和所述第二瞬态抑制二极管为单向瞬态抑制二极管，所述第一瞬态抑制二极管和所述第二瞬态抑制二极管的一端为阴极，另一端为阳极。
7.如权利要求1至3任一项所述的RS485接口防雷保护电路，其特征在于，第二陶瓷放电管模块包括一二极陶瓷放电管。
8.一种网络设备，包括具有A端口、B端口、模拟地端口以及接口芯片的RS485接口，其特征在于，还包括权利要求1至7任一项所述的RS485接口防雷保护电路。
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Family Applications (1)
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| CN201820407399.9U Active CN208174266U (zh) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | 一种rs485接口防雷保护电路和网络设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2018
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