2022年关于通讯电路中TVS管使用的分析.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 关于 485 通讯电路中 TVS 管使用的分析一、【问题描述】在质量例会中对 XX 产品的质量进行分析, 在全部的返回的产品中, 发觉通讯问题的比例比较高,达15%；加上最近从公司一次返回XX 从机 7 个；二、【缘由分析】通过品质部分析的结果：都为过压导致器件烧毁；对于电路进行查看如下所示：图 1 图 1: 485 电路下图为 CBB 电路的原理图：图2 +5V以下是从属方接收匹配电路R1 10K1 2从 属 方DVCC+8 6ARX DCS-RXTX +/RX37CE-TXDTX -/RX-45TX DGNDADM483E两 个 7.5 V 稳 压 管 B或 TVS 管R251K472/1KVR3通 信 地10M大 地图 2,公司 485 通讯 CBB 电路由于失效芯片的结果都为过压导致器件烧毁,因此问题集中在查找过压来源和485 的防护措施两个方面；１,连续过压方面 : 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 认真检查了从 JYM -S2 的接插端子,基本都为低压信号,高压端子的插不进通讯端子中, 因此,直接有高压端子差错的可能性几乎不存在, 因此连续高压进来基本也不存在,那过压从哪里来呢？系统的牢靠接地也对RS485 电路有影响；当发送驱动器A 向接收器 B 发送数据时,发送驱动器 A 的输出共模电压为V1,由于两个系统具有各自独立的接地系统,存在着地电位差V3；那么,接收器输入端的共模电压V2 就会达到V2=V1+V3 ；RS -485 标准规定 V1 ≤ 3V,但 V3 可能会有十几伏甚至数十伏,并可能伴有强干扰信号,致使接收器共模输入V2 超出正常范畴；收发器的共模电压有肯定范畴 〔-7V～12V〕,当网络线路中共模电压超出此范畴时就会影响通信的 稳固牢靠,甚至损坏接口；因此,合作厂在调试时需要牢靠的接地,不接地,难 免显现超过 〔-7V～12V〕电压的情形,而导致 485 芯片失效；２,瞬态高压方面：主要集中在 485 的防护措施中,找了些485 芯片的相关资料：知道RS-485接收器差分输入端对 “地”的共模电压答应范畴为 瞬变可能会损坏器件；-7V～12V ,超过此范畴的过压引起过压瞬变的来源通常是雷电、 静电放电、 电源系统开关干扰等； 静电放电电压可以高达数千伏,可以使工作中的器件产生闭锁而不能运行或使器件受损；而雷电感应在 RS-485 传输线上引起的瞬变干扰,可在瞬时烧毁连接在传输线上的全部器件, 查看不同产品的监控的485 电路,基本都一样, 唯独有差别的地方为 TVS 管型号不一样,有的采纳 13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS 的管子,有 的 采 用 6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 的 管 子 ； 选 用 TVS 管 型 号 为13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS,假如有连续时间更长的高压进来的话, 其箝位电压可达 14~15v 左右,而查看资料知道： RS-485 接收器差分输入端对 “地”的共模电压答应范畴为 -7V～12V ,超过此范畴的过压瞬变可能会损坏器件；假如选用 6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 的管子,假如有瞬态高压进来,箝位能够在 7v左右,在 485 的爱护范畴 -7V～12V 之内；因此在以后的产品开发中,建议选用选用 6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 的 TVS 管；查找了 EP 监控产品中 485 电路中 TVS 管使用的情形如下 : 名师归纳总结 产品名称485 电路使用的 TVS 管型号第 2 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - PSM-E01/E02, PSM-E11, EBU01,PFU-12,JYM -S2, JYM -M2, PSM-E20 6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS 统计了近一年以内（ 2007,11月份开头）的监控类通讯故障结果； 该数据来源于客户部的 08年XX电源故障散件情形汇总及爱护谯智处的 EP监控开局不良问题分析汇总；主要仍是在 XX和XX两个中,其中 XX其故障表现为和主机通讯中断,观察 XX监控开局不良问题分析（ 5月份迄今的汇总）,无 XX的485芯片失效的记录；通讯问题返回产品个数5 XX XXX 4 X 15 XXXXXX 21 再查找了一些其他产品线的用法；如下图所示为X 某产品的：图 3 所示：第一级为空气放电管, 挑选三端放电管； 它既可以起到差模防护的作用, 也可以起到共模防护的作用, 详细防护才能取决于空气放电管的通流量； 可以防护共模5kA,差模 3kA；其次级由分立元件组成,其中TVS 管 D17 用来防护差模浪涌电压,TVS 管 D89 和 D24各自接地用来滤除共模浪涌电压, TVS 管编码 15040143；其中 TVS 管的箝位电压也采纳的是6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 的 TVS 管；图 3,某产品的 485 通讯电路对更换 TVS 管前后的样机进行EMC 的 EFT 试验对比,两个样机,更换前的样机能够通过2000V,B 判据,而更换后的样机JYS2 能够通过 2500V,B 判据；在做完 EMC 试验后,两个样机和监分别通讯,发觉更换前的样机和监控通名师归纳总结 讯时候,监控显现时断时续的告警,更换485 芯片后,通讯正常；而更换TVS第 3 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 管后的 JYMS2 监控通讯半个小时,通讯都正常；实 验 结 果 说 明 ： 采 用 485 通 讯 电 路 中的 防 护 电 路 中 , 采纳 TVS 管6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS 后 的 防 护 效 果 比 采 用 13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS 的 TVS 管的成效更好一些；三、【结论】1, 要求用户在现场上电调试之前, 需要保证系统的牢靠接地, 需要强化这方面的意识；2,在后续的产品开发中, 485 电路建议选用6.45V/10.5V/57A-SOD6,ROHS的 TVS 管,而不选用13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS 的 TVS 管；而 232电路中的 TVS 管建议选取 13.3V/19.9V/30.2A- SOD6,ROHS 的 TVS 管；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页。