Protecția dispozitivelor împotriva supratensiunii în linia de comunicație

Diferența potențială dintre conductorii liniei și între linia și "solul" transmițătorului, de regulă, nu trebuie să depășească -7. +12 V. Prin urmare, ar putea fi necesar să se protejeze împotriva diferenței de potențial dintre "pământuri" și supratensiuni datorate unui circuit de scurt-circuit de înaltă tensiune.

Diferența potențială dintre "terenuri". La stabilirea unei rețele bazate pe interfața RS-485, trebuie să se țină seama de prezența implicită a celui de-al treilea conductor - "pământ". La urma urmei, toți transmițătorii au putere și sol. Dacă dispozitivele sunt situate în apropierea sursei de alimentare inițiale, atunci diferența de potențial dintre dispozitivele "sol" din rețea este mică. Dar dacă dispozitivele sunt departe și primesc putere locală, atunci între "terenurile" lor ar putea exista o diferență semnificativă în potențial. Posibile consecințe - eșecul transmițătorului și chiar întregul dispozitiv. În astfel de cazuri, trebuie utilizată o izolație galvanică sau un fir de scurgere.

Liniile și dispozitivele de izolare sunt optocuploare sau semnale digitale (RO, DI, RE, DE) cu organizarea unei izolate circuite de emisie-recepție de putere, sau folosind transceivere cu separare galvanică integrată a semnalelor și de alimentare cu energie (de exemplu, MAX1480). Apoi, împreună cu conductoare diferentiale sunt dirijate fire izolate „ale pământului“ (semnal „pământ“) și linia, eventual, izolat cablul de alimentare.

Sârmă de scurgere este un fir așezat împreună cu perechea răsucită și care conectează "solul" dispozitivelor la distanță. Prin acest fir, potențialul "terenurilor" este egalat. Atunci când dispozitivul este pornit, firul de scurgere trebuie conectat mai întâi, iar atunci când este deconectat, ultimul trebuie deconectat. Pentru a limita curentul prin firul de scurgere, acesta este legat la pământ în fiecare dispozitiv printr-un rezistor de 100 ohmi (0,5 W).

Scurtcircuit la circuite de înaltă tensiune. Dacă există riscul de lovire a unei linii sau a unei pământuri locale de înaltă tensiune, trebuie utilizate opto-cuple sau limitatoare de tensiune de șuntare. Și este mai bine atât și alta.

Tensiunea de defalcare a interfeței opto-cuplate este de sute sau chiar mii de volți. Acest lucru protejează dispozitivul de supratensiune, care este comun tuturor conductorilor liniei. Cu toate acestea, cu supratensiuni diferențiale, atunci când potențialul ridicat se află pe unul dintre conductori, transmițătorul însuși va fi deteriorat.

Pentru a proteja împotriva supratensiunilor diferențiale, toți conductoarele de linie, inclusiv cele izolate, sunt aruncate la "terenul" local prin intermediul limitatoarelor de tensiune. Pot fi varistoare, limitatoare de tensiune semiconductoare și tuburi cu descărcare în gaz. Principiul fizic al acțiunii lor este diferit, dar esența este aceeași - la o tensiune deasupra pragului, rezistența lor scade brusc și aceștia izbesc linia. Țevile cu descărcare în gaz pot schimba curenții foarte mari, dar au un prag de defecțiune ridicat și un timp de răspuns redus, astfel încât acestea să fie utilizate cel mai bine într-un circuit cu trei trepte, cu limitatoare de semiconductori. Atunci când legarea la pământ a liniei nu este posibilă, conductorii de linie sunt aruncați de limitatori unul către celălalt. Dar va proteja numai de supratensiuni diferențiate - protecția împotriva generalului ar trebui să fie asumată prin optoizolare.

Articole similare