在工业通讯现场@@，雷电过电压@@、落雷引发出的诱导雷浪涌@@@@，还有电源系统@@(特别是带很重的感性负载@@)开关切换引起的浪涌@@@@，这些浪涌@@产生的瞬态过压和过流@@，从而导致数据总线通讯网@@络瘫痪甚至使元器件发出错误的信号@@，会给用户带来很大的损失@@。现在防雷@@、防浪涌@@和防过电压这些都是总线设计必须考虑的因素@@。
通常所说的防浪涌@@@@，有两个类型@@：一个是共模@@，一个差模@@。雷电或@@大电流切换时产生的浪涌@@一般是共模的@@，差模形式的浪涌@@往往是由于数据电缆附近有高压线经过@@，数据线缆和高压线之间因绝缘不良而产生的@@，虽然差模比共模产生的电压和电流小得多@@，但它不像共模那样只维持很短的时间@@，而会在数据通信网@@络中较长时间内稳定存在@@。光耦或@@磁耦器件标称的耐压是共模@@，也就是前端到后端之间的耐压@@。如果超过这个耐压@@，前端后端都一起烧坏@@;元器件不会标称差模的耐压@@，差模耐压能力由电路的设计决定@@，差模电压超过电路承受范围@@，前端烧坏@@，后端不会烧坏@@。
常规浪涌@@防护方案@@——分立方案@@
防浪涌@@电路通常分为@@隔离法和规避法@@。隔离法就是采用光耦合器或@@磁耦合器@@，将@@输入和输出信号隔离分开@@，只要浪涌@@产生的电压幅值不超过器件标称的值@@，光耦或@@磁耦就不会损坏@@，即使浪涌@@电压长时间存在也不会对隔离的设备@@产生损害@@。这类隔离法只能抑制共模形式的浪涌@@@@，不能抑制差模形式的浪涌@@@@。(这里说的浪涌@@@@，主要是由于落雷而发生的诱导雷浪涌@@@@、电路系统内浪涌@@等@@，直击雷不属于讨论范围@@)。
规避法就是主设备@@的地连在一起形成单点接地@@，一旦有浪涌@@出现就可安全转移浪涌@@能量@@，此外有必要增加一些抑制浪涌@@的器件@@。能将@@浪涌@@所产生的有害电流在到达数据端口前泄放到地回路中去的器件@@，主要有@@Tvs管@@、压敏电阻@@、气体放电管@@@@，它们都有一个钳位电压@@，一旦超过该钳位电压@@，器件就会在连接@@点之间产生一个低阻抗@@，从而转移有害的电流@@。
如果将@@隔离法和规避法相结合@@，就可以更好地保护系统@@。规避器件一方面可抑制浪涌@@保护隔离器件@@，也可以抑制总线上产生的差模形式浪涌@@@@。隔离器件抑制共模形式浪涌@@@@，保护主设备@@@@。两者相辅相成@@，能够更好地保护总线设备@@@@。
举个例子@@，CAN的接口防护一般是在收发器外加隔离保护器件@@，如光耦@@、磁耦等@@。为@@接口设计方便@@，我们可以使用一体化的收发器模块@@，和自主搭建电路比@@，使用方便@@，简化电路@@，环境适应性更强@@。这类加隔离模块防共模浪涌@@设计比较常见就不多做赘述了@@。这里重点谈一下增加差模形式浪涌@@防护的方法@@。常用规避保护的器件有@@GDT、TVS以及共模电感@@。，GDT被放置于接口最前端@@，提供第一级的雷击浪涌@@防护@@。当雷击@@、浪涌@@产生时@@，GDT瞬间达到低阻状态@@，为@@瞬时大电流提供泄放通道@@，将@@CAN_H、CAN_L间电压钳制在二十几伏范围内@@。后端的@@TVS提供第二级浪涌@@防护@@，具体规格可根据需求选择@@。
高效浪涌@@防护方案@@——模块方案@@
接口电路虽然能够提供有效的防护@@，但是需要引入较多的电子@@器件@@，这也就意味着接口电路将@@占用更多的@@PCB空间@@，若器件参数选择不合适易造成@@EMC问题@@。有没有更好的办法呢@@?致远电子@@已经为@@小伙伴们设计了专业的信号浪涌@@抑制器@@SP00S12，这种小体积模块采用灌封材料@@，结合致远隔离模块@@，使电路轻松满足@@IEC61000-4-5 ±4KV 的浪涌@@等级要求@@，可用于各种信号传输系统@@，抑制雷击@@、浪涌@@、过压等有害信号@@，对设备@@信号端口进行保护@@，非常适合于@@CAN、 RS-485 等通信领域的浪涌@@防护@@。
同样道理@@，为@@ SP00S12 应用于@@ RSM485PHT 串口通信中@@， 将@@ SP00S12 的信号端口与@@ RSM485PHT 模块的差分信号端口@@ A、 B 连接@@，则可使@@ 485 通信端口满足@@ IEC61000-4-5 ±4KV 的浪涌@@等级要求@@。
针对电子@@@@、电气设备@@浪涌@@保护设备@@@@，其实早就有据可依@@。IEC 61000-4-5就规定了设备@@对由开关和雷电瞬变过电压引起的单极性浪涌@@的抗扰度要求@@、实验方法和推荐的实验等级范围@@。标准规定了一个一致的实验方法@@，以评价设备@@和系统对规定对象的抗扰度@@。目的就是建立一个共同的基准@@，以评价电气和电子@@设备@@在遭受浪涌@@时的性能@@。
接下来做一下浪涌@@抗扰度测试@@，检验一下浪涌@@抑制器是否满足@@ IEC61000-4-5±4KV 防护要求@@，测试配置依据@@ IEC61000-4-5 中非屏蔽对称通信线进行测试@@，具体测试电路测试过程中向浪涌@@抑制器施加不同等级浪涌@@电压@@，在其信号输入输出端测量电压波形@@。
文章来源@@：21IC
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