TVS管在通信電路的防護應用

TVS管（Transient Voltage Suppressor），直譯過來就是瞬態(tài)電壓抑制器，在電磁兼容防護領域，對于浪涌、電快速脈沖群、靜電等瞬間電壓干擾，具有非常好的防護作用，是個電壓防護器件。跟壓敏電阻相比，TVS管反應速度快、可靠性高、使用壽命長，并且具有自恢復特性，因此特別適宜于在通信電路中，做電壓防護。

在接觸的早期項目中，曾經(jīng)維護過一個帶485/422通信電路的設備。起初并沒有考慮到通信防護，導致通信部分的售后工作非常撓頭，占據(jù)了售后的大部分人工和精力。特別是在南方地區(qū)，雷電災害厲害，經(jīng)?，F(xiàn)場設備連續(xù)損壞，一場雷雨下來，損壞設備跟著雷電走，一個現(xiàn)場還沒修好，下個又壞了。設備維修現(xiàn)場多次碰到被雷劈掉了一半的max485/489芯片。因此，到最后下決心全部在外設備進行整改，其中485/422通信部分，就采用了TVS管結合熱敏電阻的防干擾方案。如下圖 1所示：

圖 1 485通信防護電路

在原有的電路接口前端，額外添加了一個如圖 1所示的防護電路，前端通過壓敏電阻和TVS管并聯(lián)，接到設備金屬機殼，將干擾信號旁路，同時中間串聯(lián)L1L2差模電感和100Ω電阻，和后端的T1/T2兩個共模扼流圈，此外電路通過6個2200pF安全電容接地進行濾波。圖中的100Ω電阻也可以用熱敏電阻代替。

圖 2 PCB圖

電路很簡單，但是防護作用非常明顯。設備全部整改完畢后，在現(xiàn)場的幾千套設備，幾乎再沒發(fā)生過因為干擾損壞通信電路的問題。

其他設備的422通信部分，也采用了幾乎同樣的防護思路。

圖 3 422防護

同樣是串熱敏電阻，并TVS管的解決思路，防護作用也非常明顯。注意圖中的6n137部分，得益于原來的的電路隔離做的還不錯，所以多次通信電路損壞，并沒有損壞cpu部分。

這也是做通信電路需要注意的另外一個關鍵點，隔離一定要徹底，不光是功能電路部分要隔離，電源也要隔離。只有這樣，才能最大限度保證通信電路的可靠性，維護設備穩(wěn)定運行。

經(jīng)過此項目經(jīng)歷，對于設備的電磁兼容防護，初步有了一些自己的理解：能隔離的一定要隔離，實在隔離不了的就要吸收。隔離一定要徹底，吸收的接地一定要可靠。由于電磁兼容問題，往往牽涉到整個系統(tǒng)的設計，不光是軟件、硬件電路，甚至包括了設備安裝、外殼、材料、工藝等各個因素，因此任何一個環(huán)節(jié)考慮不周，都會影響到設備可靠性，

審核編輯：湯梓紅