CN214314543U - 抗干扰隔离通讯电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：在单片机的信号发送端经光耦器件U2和第一二次电平隔离转换模块连接RS485芯片的DI端，信号接收端经第二二次电平隔离转换模块和光耦器件U3连接RS485芯片的RO端；所述RS485芯片的A、B两端连接有TSV管构成的浪涌防护模块，A端串联有PTC用于短路保护。其在通讯电路端口增加防护器件，并在单片机发送、接收口通过光耦进行物理隔离，能够更好地阻断浪涌与静电干扰，保护单片机系统不会受到损坏。该电路具有抗干扰度强，防护等级高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号传输及通讯控制等电子电路应用领域，尤其涉及一种抗干扰隔离通讯电路。
背景技术
在单片机系统中，通讯电路是非常重要的一个组成部分，能够让两个系统之间进行信息传输与数据交换。而在通讯端口位置也是最容易受到干扰与浪涌的影响，需要在通讯电路上进行抗干扰等过压防护。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型提出了一种抗干扰隔离通讯电路设计方案，在通讯电路端口增加防护器件，并在单片机发送、接收口通过光耦进行物理隔离，能够更好地阻断浪涌与静电干扰，保护单片机系统不会受到损坏。该电路具有抗干扰度强，防护等级高的特点。
本实用新型具体采用以下技术方案：
一种抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：在单片机的信号发送端经光耦器件U2和第一二次电平隔离转换模块连接RS485芯片的DI端，信号接收端经第二二次电平隔离转换模块和光耦器件U3连接RS485芯片的RO端；所述RS485芯片的A、B两端连接有TSV管构成的浪涌防护模块，A端串联有PTC用于短路保护。
优选地，所述浪涌防护模块由TSV管Z1、TSV管Z2和TSV管Z3构成，所述TSV管Z1和TSV管Z3构成并联后与TSV管Z2串联；所述PTC的两端分别与TSV管Z1和TSV管Z3连接。
优选地，第一二次电平隔离转换模块由三极管Q2和三个电阻构成；所述三极管Q2的集电极连接RS485芯片的DI端并经电阻R5连接光耦器件U2的4脚，基极经电阻R6连接光耦器件U2的3脚并经电阻R7连接发射极。
优选地，所述电容C2并联在电阻R6两端作为加速电容。
优选地，所述第二二次电平隔离转换模块由三极管Q3和三个电阻构成；所述三极管Q3的集电极连接RS485单片机的信号接收端并经电阻R10连接光耦器件U3的4脚，基极经电阻11连接光耦器件U3的3脚并经电阻R12连接发射极。
优选地，所述电容C3并联在电阻R11两端作为加速电容。
优选地，所述RS485芯片的型号可以采用包括不限于MAX485或SN65LBC184D。
本实用新型及其优选方案提供的电路可以将通讯电路与单片机进行物理隔离，阻止干扰源损坏单片机；在通讯电路接口上通过TVS管与PTC组合的方式进行静电与浪涌的抗扰度防护。该电路具有抗干扰度强，反应速度快、防护等级高的特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
图1是本实用新型实施例电路原理示意图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
本实施例的关键点在于通过光耦隔离使通讯电路与单片机之间形成物理隔离，阻止静电和浪涌损坏单片机；在通讯电路接口上通过TVS管与PTC组合进行抗扰度防护。该电路具有抗干扰度强，反应速度快、防护等级高的特点。
如图1所示，本实施例提供的电路方案主要由12个电阻、3个电容、3个三极管、3个TVS管、2个光耦、1个RS485芯片等部分组成。
其中，在RS485通讯芯片RS485芯片U1的输出端口A、B两端增加TVS管进行第一重浪涌防护，并在A信号线上上串联PTC进行短路保护；将原本直接与单片机连接进行通讯的RS485芯片U1的1、4脚的信号线分别使用U2、U3光耦等器件进行隔离，并使用Q2、Q3进行二次电平隔离转换；RS485芯片U1及其外围电路为RS485电路；U2、Q2为单片机发送端信号隔离光耦与三极管；U3、Q3为单片机接收端信号隔离光耦与三极管。
电路中Z1、Z2、Z3为TVS管，可对485电路端口的浪涌干扰信号进行防护保护，因RS485 A、B两端电压通常为3~5V，因此TVS管规格可选择P6KE8.2CA；F1为PTC，串联在A信号线上，当A、B信号总线上有短路或大电流发生时，PTC可切断信号回路，保护485电路其他正常器件不会被损坏。
C2为加速电容，当U2的3Pin输出高电平或低电平时，因电容两端电压不能突变，因此通过C2能瞬间抬升或拉低Q2基极位置的电压，使Q2三极管能够快速进入导通或截止状态，增加电路高频通讯的适应性；当发送数据时，单片机RS485_TX输出信号波形，此时光耦U2中的发光二极管也随着输出信号相应导通并激活内部三极管导通，U2输出三极管发射极输出的波形为RS485_TX输出信号波形的反码信号；通过三极管Q2将反码信号再反码转换为与RS485_TX输出相同的信号波形，并输入RS485芯片发送出去。
C3为加速电容，当U3的3Pin输出高电平或低电平时，因电容两端电压不能突变，因此通过C3能瞬间抬升或拉低Q2基极位置的电压，使Q2三极管能够快速进入导通或截止状态，增加电路高频通讯的适应性；当接收数据时，485芯片RO脚输入信号波形，此时光耦U3中的发光二极管也随着输出信号相应导通并激活内部三极管导通，U3输出三极管发射极输出的波形为485芯片RO脚输入信号波形的反码信号；通过三极管Q3将反码信号再反码转换为与485芯片RO脚输入相同的信号波形，并输入单片机RS485_RX。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的抗干扰隔离通讯电路，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：在单片机的信号发送端经光耦器件U2和第一二次电平隔离转换模块连接RS485芯片的DI端，信号接收端经第二二次电平隔离转换模块和光耦器件U3连接RS485芯片的RO端；所述RS485芯片的A、B两端连接有TSV管构成的浪涌防护模块，A端串联有PTC用于短路保护。
2.根据权利要求1所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：所述浪涌防护模块由TSV管Z1、TSV管Z2和TSV管Z3构成，所述TSV管Z1和TSV管Z3构成并联后与TSV管Z2串联；所述PTC的两端分别与TSV管Z1和TSV管Z3连接。
3.根据权利要求1所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：所述第一二次电平隔离转换模块由三极管Q2和三个电阻构成；所述三极管Q2的集电极连接RS485芯片的DI端并经电阻R5连接光耦器件U2的4脚，基极经电阻R6连接光耦器件U2的3脚并经电阻R7连接发射极。
4.根据权利要求3所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：电容C2并联在所述电阻R6两端作为加速电容。
5.根据权利要求1所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：所述第二二次电平隔离转换模块由三极管Q3和三个电阻构成；所述三极管Q3的集电极连接RS485单片机的信号接收端并经电阻R10连接光耦器件U3的4脚，基极经电阻R11连接光耦器件U3的3脚并经电阻R12连接发射极。
6.根据权利要求5所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：电容C3并联在所述电阻R11两端作为加速电容。
7.根据权利要求1所述的抗干扰隔离通讯电路，其特征在于：所述RS485芯片的型号为MAX485或SN65LBC184D。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022982883.4U CN214314543U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 抗干扰隔离通讯电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202022982883.4U CN214314543U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 抗干扰隔离通讯电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214314543U true CN214314543U (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=77853282
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022982883.4U Active CN214314543U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 抗干扰隔离通讯电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214314543U (zh) |
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2020
- 2020-12-14 CN CN202022982883.4U patent/CN214314543U/zh active Active
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