广州致远电子有限公司的环境动力监控体系中,对一切的端口都进行了防雷呵护方案,此中包含220V交换电源防雷组织、以太网防雷珍惜、DI输入端口防雷珍摄、AI输入端口防雷喜爱、RS232/RS485防雷呵护,下面将对这些防雷珍惜电路逐个举办知道。
状况动力监控编制中电源选用220V交换电源供电,前端所运用的防雷维护电讲详见图1
因为采用了复关对称电道与共模、差模全珍惜,因此L、N或许固执接,慈祥。即使压敏电阻近距离失效后与电叙挣脱,粗浅也不会引斗气灾。根据实践的运用经历U2最简单际遇雷击对立,因为压敏电阻本身的老化或继承且自过电压的重复膺惩,压敏电阻的泄电流快速夸张发热导致短路失效。压敏的短谈失效将变成整体供电线途的短说缺点,并引起着火、爆破等威吓到人身和工业悠闲的严峻事情。本电路因为采取了金属氧化锌压敏电阻U2,所以能有效地防卫死板的氧化锌压敏电阻因短讲失效能够带来的火灾等闲适危险。与此一起,假使理由雷击作祟时,其阻隔的熔断维护丝将一起熔断,主机CPU或许在LS_Check端检测到反响的暗号,然后起到雷击损坏报警效能。
压敏电阻的压敏电压值可参阅表1选取,压敏电压值能够吻关选高一点,如此更悠闲、经用,短缺率低,但残压略高。然后恪守通流容量乞请弃取外形尺寸和封装格局,或采用几个压敏电阻并联,周到应选择压敏电压值邻近的并联,每个压敏电阻都要孑立串联温度确保管,以推迟运用寿数和保证安泰。
陶瓷气体放电管的通流容量根据苦求的通流容量弃取,直流击穿电压为470V~600V。当苦求的通流容量3KA时,或许用玻璃放电管替代。
压敏电阻和善体放电管都必定按进攻10次以上的降额值煽惑通流容量(压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一驾驭,气体放电管为最大通流容量的一半掌管)。
跟着以太网技能在基站和机房监控中的运用,带网口的搜求兴办越来越多,曾经密布创设大都用在机房和大楼的内里,机房和大楼本楼的防雷程序很充满,因此夙昔的带网口的创建根基没有磋议防雷的问题,至多在网口处加一些瞬态降服二极管(TVS管)防浪涌,其维护目标很低(差模500V,共模1000V),当兴办操作在基站中时,因如上述来历,巨额麇集搜求兴办在基站中因被雷击而破坏。
面对这种标题,用户的处置战略是在网口外加旗子防雷器,以前进建造的防雷功用。但是,外加防雷器有许多不方便,比方,供应从头做修设和防雷器直接的衔接线M/100M高速旗子,而外加防雷器的撒播电容很大,对密布暗号的传输会有功率,这种方法所以献身传输距离和快度来举高兴办的防雷成效。
在状况动力监控编制中,供应并选用了一种既能下降防雷功率,防范集合筑造因雷击阻遏,又不会效能麇集传输功效,能够保证聚集传输距离和快度的监控收罗兴办网口防雷电途。详见图2。
在如图2所示的网口防雷电路中,在麇集变压器和网口插座之间扩张放电管和双向瞬态电压泄放电路组成的两级当心电途,极大的稳固了网口的差模防御能力。榜首限流电阻R80、R82、R84、R88和婉体放电管EA16、EA17组成了甲等防范电途,对雷击的浪涌电压实施第头号珍惜,具有泄放雷电暂态过电流和限流过电压效果。甲第防护电说能够孕育很大的泄放电流(3KA),大部分侵略能量经过地泄放。在此根源上,由U31和R81、R83、R85、R89组成的双向瞬态电压泄放电说组成了二级戒备电路,对差分旗号举办双向残压汲取,对雷击的浪涌电压举办第二级敬爱,残存能量体会双向瞬态电压泄放电路泄放,到麇集变压器的能量就很小了。在两级留神电道的影响下,本电路具有出色的防雷成果,能够避免搜集兴办因雷击而构成的损害。
在优等防范电路中,气体放电管的寄生电容很小;在二级侧重电叙中,采取了由二极管、瞬态电压治服二极管、二极管勾结组成的瞬态电压泄放集成IC,大大下降了二级留神电讲中TVS管过大的结电容。因此,本网口防雷电途不会功用密布传输功用,能够保证向来的搜集传输阻隔和传输速度,网络传输隔绝和网口波形均可知足典范乞求,一起具有优秀的防雷成果。
在如图2所示的网口防雷电途中,在器材选型方面,为了不影响蚁集波形和传输功用,榜首限流电阻的阻值为欧姆级,在本电途中R80、R82、R84、R88的电阻值为4.7。为了保护辘集变压器,又不影响麇集传输功用,第二限流电阻(R81、R83、R85、R89)的阻值能够在0至10之间,最幸而2至3之间,在本电道中R81、R83、R85、R89的电阻值为2.2。为了失落电说的体积一起放松撒播电容的感染,本电讲选用了由二极管、瞬态电压打败二极管、二极管蛊惑组成的瞬态电压泄放集成IC(UFS08A2.8L04),因UFS08A2.8L04中含有4条由榜首二极管、瞬态单向电压抑制二极管、第二二极管次序串联组成的瞬态电压泄放歧道,所以每路网口发送旗号线的防雷电路和吸取信号线的防雷电道能够共用一个UFS08A2.8L04芯片,大大的减小了电途的体积和散播电容的功效。
在基站景况中因为AI/DI输入端口是始末长距离的线缆与传感器衔接,因此AI/DI端口相同日子防雷保护标题(严重为感应雷),在RMS-500编制中谁们选用气体放电管加TVS管组成的两级戒备电道,详见图3和图4。
在图3和图4中,一切人能够看到AI防雷珍惜电讲与DI防雷珍爱电路存在的告辞,在DI防雷珍爱电路中咱们们操作了功率电阻R1(7.5/2W),R1应知足R1(U1 -U2) /I1,其间U1为测得气氛放电管的膺惩击穿电压值,U2为TVS管最高钳位电压,I1为查TVS器材手册获得TVS管8/20us进犯电流下的最大通流量。在AI防雷电叙中因为需要对4~20mA电流和电压举办测量,所以悉数人在精度边界内选取电感L1而没有操作电阻,L1应满足L1(U1 -U2) × (T2 -T1) / (I1 /2),电感L1的取值启示身手为:以 8/20us 进攻电流为准,测得在铺排通流容量下压敏电阻的残压值 U1,查 TVS 器材手册获取 8/20us 打击电流效果下TVS管的最大通流量I1、以及TVS管最高钳位电压U2,8/20us 冲击电流的视在波头岁月T1=8us,视在半峰值时间T 2=20us。