CN212435353U - 一种工业物联网网关的rs485端口防雷浪涌保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，应用于通信终端，所述通信终端包括RS485串口、网卡芯片、RS485供电芯片，所述工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路包括设置在所述RS485串口与所述网卡芯片之间的一级保护电路与二级保护电路，还包括设置在所述RS485串口与RS485供电芯片之间的串口隔离电源，该电路应用于物联网网关终端；物联网网关电源所需的浪涌保护系统一般由三级组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关后续芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损。
Description
技术领域
本实用新型涉及防浪涌技术领域，具体为一种工业物联网网关的RS485 端口防雷浪涌保护电路。
背景技术
工业RS485接口的是目前应用最广泛的通讯设备接口，RS485串口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。工业应用环境下RS485串口容易产生浪涌以及户外使用以太网容易遭受雷击，雷击浪涌产生的过电压和过电流会损坏RS485端口电磁兼容平衡以及串口芯片，因此做好RS485串口接口的雷击保护方案十分必要。
1、设备安装在野外或者强电磁工业环境下。
2、工业物联网网关RS485端口雷击损坏后，影响工业数据采集连续性。
3、工业物联网网关雷击损害后，维修成本高。
4、工业物联网网关RS485端口高浪涌防护成为设备必须具备功能之一；
RS485串口雷击、带电拔插和抖动都会引起电压的剧烈变化，都会使芯片损坏，而RS485总线实行长距离传输1200米以上，而且其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RS485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
为此，提出一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，该电路应用于物联网网关终端；物联网网关电源所需的浪涌保护系统一般由三级组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关后续芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，应用于通信终端，所述通信终端包括RS485 串口、网卡芯片、RS485供电芯片，所述工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路包括设置在所述RS485串口与所述网卡芯片之间的一级保护电路与二级保护电路，还包括设置在所述RS485串口与RS485供电芯片之间的串口隔离电源。
通过采用上述技术方案，该电路应用于物联网网关终端；物联网网关电源所需的浪涌保护系统一般由三级组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关后续芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损。
优选的，所述一级保护电路包括陶瓷气体放电管GDT，陶瓷气体放电管 GDT的两端与电路电连接，陶瓷气体放电管的另一端接地。
优选的，陶瓷气体放电管型号为SC3E5-90LSMD。
优选的，所述二级保护电路采用TVS管吸收差模能量作为二级保护，其中引脚D15电源负极对地，D16电源负极对地，D5电源正负极间。
优选的，TVS管型号为SMBJ6.5CA。
优选的，所述RS485供电芯片采用单独隔离电源。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本发明公开了一种物联网网关RS485电路防浪涌保护电路，应用于物联网网关终端；物联网网关RS485所需的浪涌保护系统一般由一级保护电路、二级保护电路和电源隔离组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，气体放电管一般放在线路输入端，做为一级浪涌保护器件，承受大的浪涌电流，二级保护器件TVS管，在PS级时间范围内对浪涌电压产生响应，电源采用DC/DC隔离模块保证外部电压传入影响内部芯片，当雷电等浪涌到来时，TVS首先起动，会把瞬间过电压精确控制在一定的水平；如果浪涌电流大，两端的电压会有所提高，直至推动前级气体放电管的放电，把大电流泄放到地，通过该电路结构可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的结构框图；
图2为本实用新型的串口隔离电源电路图；
图3为本实用新型的RS485串口电路电路图；
图4为本实用新型的一级保护电路与二级保护电路电路图
图中：
1、RS485串口；2、串口隔离电源；3、RS485供电芯片；4、一级保护电路；5、二级保护电路；6、网卡芯片。
具体实施方式
下面将结和本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：
如图1所示，一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，应用于通信终端，所述通信终端包括RS485串口1、网卡芯片6、RS485供电芯片3，所述工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路包括设置在所述 RS485串口1与所述网卡芯片6之间的一级保护电路4与二级保护电路5，还包括设置在所述RS485串口1与RS485供电芯片3之间的串口隔离电源2。
通过采用上述技术方案，该电路应用于物联网网关终端；物联网网关电源所需的浪涌保护系统一般由三级组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关后续芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损。
具体的，如图4所示，所述一级保护电路4包括陶瓷气体放电管GDT，陶瓷气体放电管GDT的两端与电路电连接，陶瓷气体放电管的另一端接地。
具体的，如图1所示，陶瓷气体放电管型号为SC3E5-90LSMD。
具体的，如图4所示，所述二级保护电路5采用TVS管吸收差模能量作为二级保护，其中引脚D15电源负极对地，D16电源负极对地，D5电源正负极间。
具体的，如图1所示，TVS管型号为SMBJ6.5CA。
具体的，如图2所示，所述RS485供电芯片3采用单独隔离电源。
工作原理：
本发明公开了一种物联网网关RS485电路防浪涌保护电路，应用于物联网网关终端；物联网网关RS485所需的浪涌保护系统一般由一级保护电路4、二级保护电路5和电源隔离组成，利用各种浪涌抑制器件的特点，可以实现可靠保护，气体放电管一般放在线路输入端，做为一级浪涌保护器件，承受大的浪涌电流，二级保护器件TVS管，在PS级时间范围内对浪涌电压产生响应，电源采用DC/DC隔离模块保证外部电压传入影响内部芯片，当雷电等浪涌到来时，TVS首先起动，会把瞬间过电压精确控制在一定的水平；如果浪涌电流大，两端的电压会有所提高，直至推动前级气体放电管的放电，把大电流泄放到地，通过该电路结构可以有效泄放浪涌电流，吸收浪涌能量，提升了整体的防浪涌等级，从而有效保护了物联网网关芯片等电子元器件，使其不会因浪涌电流受损。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，应用于通信终端，所述通信终端包括RS485串口(1)、网卡芯片(6)、RS485供电芯片(3)，其特征在于，所述工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路包括设置在所述RS485串口(1)与所述网卡芯片(6)之间的一级保护电路(4)与二级保护电路(5)，还包括设置在所述RS485串口(1)与RS485供电芯片(3)之间的串口隔离电源(2)。
2.根据权利要求1所述的一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，其特征在于：所述一级保护电路(4)包括陶瓷气体放电管GDT，陶瓷气体放电管GDT的两端与电路电连接，陶瓷气体放电管的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，其特征在于：陶瓷气体放电管型号为SC3E5-90LSMD。
4.根据权利要求1所述的一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，其特征在于：所述二级保护电路(5)采用TVS管吸收差模能量作为二级保护，其中引脚D15电源负极对地，D16电源负极对地，D5电源正负极间。
5.根据权利要求4所述的一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，其特征在于：TVS管型号为SMBJ6.5CA。
6.根据权利要求1所述的一种工业物联网网关的RS485端口防雷浪涌保护电路，其特征在于：所述RS485供电芯片(3)采用单独隔离电源。
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- 2020-03-25 CN CN202020390933.7U patent/CN212435353U/zh active Active
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