RS232 保护方案概述

RS RS232232232 保护保护方案概述方案概述方案概述

RS232美国电子工业协会（EIA ）、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串

行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE ）和数据通讯设备（DCE ）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。它在通信设备上作为调试口，板间通信接口和监控信号接口，传输距离比较短，调试使用比较频繁，经常带电插拔，因此接口会收到过电压，过电流的冲击;做短距离传输连接使用，有时会感应到雷击强电磁电殒干扰，从而导致接口芯片损坏，上海音特 针对RS232传输特点制定解决方案：

1.1.防雷保护器的总体防雷保护器的总体防雷保护器的总体要求要求要求

在正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应非常大,串

连在电路中的阻抗应非常小。

在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于后端控制芯

片或其它电器件的耐受电压水平。

在抑制雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好无损。 雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度

一． RS RS232232232 过压过压 + + + 带电拔插带电拔插带电拔插 + + + 静电保护静电保护静电保护

（若RS232内部自带ESD保护，C部份可省略，）

保护等级保护等级：：

A ：过流短路保护 Ih ：100mA

B ：共模浪涌能力共模浪涌能力：：600W 或者1500W

共模浪涌电流共模浪涌电流：：60A 或者 150A

C ：ES

D 静电防护IEC 6100-4-2：4级标准

适用于：PC工业控制，数据机房等高可靠性的室内数据设备

器件选择：PPTC ：60V-010 或 SMD1206-010

TVS: P6KE22CA 或 SMBJ18CA 若选1500W 浪涌能力，1.5KE22CA 或SMCJ18CA ESD ： ESD24VCP (SOT-23)

此方案仅适用浪涌，以及静电防护的要求，假如需要考虑到其它标准，另要选型，例如：RS232抗电力线干扰，RS ．．232．．．芯片存在．．．．ESD ．．．保护等级，可以不．．．．．．．．加．ESD ．．．保护器件．．．．

二． RS232 RS232 防雷过压防雷过压防雷过压 + + + 带电拔插带电拔插带电拔插 + + + 静电保护静电保护静电保护

（若RS232内部自带ESD保护，C部份可省略）

保护等级保护等级：：

防雷标准 YD/T993-2006 2.5KV

浪涌能力浪涌能力：：600W 或者1500W

浪涌电流浪涌电流：：60A 或者 150A

ESD 静电防护IEC 6100-4-2：4级标准 过流短路保护 Ih ：100mA

适用于：PC工业控制，数据机房等高可靠性的室内外数据传输接口设备。

器件选择器件选择：GDT ：INT3R090L 或 INT3R090M

TVS: P6KE22CA 或 SMBJ18CA 若选1500W 浪涌能力，1.5KE22CA 或SMCJ18CA ESD ： ESD24VCP (SOT-23)

PPTC ：60V-010 或 SMD1206-010

此方案仅适用防雷/浪涌，以及静电防护的要求，假如需要考虑到其它标准，另要选型，例如：RS232抗电力线干扰，RS ．．232．．．芯片存在．．．．ESD ．．．保护等级，可以不．．．．．．．．加．ESD ．．．保护器件．．．．

三． RS232RS232带电拔插带电拔插带电拔插 + + + 线线过压保护线线过压保护线线过压保护

（若RS232内部自带ESD保护，C部份可省略）

保护能力保护能力：：

浪涌能力浪涌能力：：600W 或者1500W 浪涌电流浪涌电流：：60A 或者 150A

ESD 静电防护IEC 6100-4-2：4级标准 过流短路保护 Ih ：100mA

适用于：PC工业控制，工程研发人员的开发设备以及制造过程的调试制具。

器件选择

器件选择：TVS: P6KE22CA 或 SMBJ18CA 若选1500W 浪涌能力，1.5KE22CA 或SMCJ18CA ESD ： ESD24VCP (SOT-23)

PPTC ：60V-010 或 SMD1206-010

2.2.器件选型器件选型器件选型说明说明说明

①.瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管TVS TVS TVS或半导体放电管或半导体放电管或半导体放电管Thyrist Thyrist Thyristor or or

通用信号传输线TVS或半导体放电管TVS 二级管的击穿电压VBR应高于信号线上传输的信号电压,在此前提下, VBR应尽可能选得低一些,较低的VBR 可使后端通信芯片得到可靠保护,并且具有较大的通流容量, TVS或Thyrisor 的VBR 应选择一致, 其值一般可按以下公式选择

U BR BR = (1. 25 = (1. 25 = (1. 25～～1. 4) Um 1. 4) Um

上式中的Um 为正常信号电压幅值。

半导体放电管相对通流量较小，分别为50A/75A/100A三种，但动作时间较快，符合北美、东南亚国家标准常采用。

瞬态抑制二极管，具有体积小，功率大，响应快，无噪声，价格低等诸多优点。

②.Int PPTC .Int PPTC或或 电阻电阻R R R 和电感和电感和电感L L 组合组合

一般设计过程，方便设计推荐使用PPTC自恢复保险丝，音特电子250V有R250-080、110、120、180系列，600V有R600-150 、160等多种规格。

若使用电阻电阻R 和电感L组合，R 接于第一和第二级保护元件之间,起着限制TVS 二极管中电流的作用,R 的最小值可按下式选取

(R)min = (UP - UC) / IP

上式中UP 为放电管安装点预计冲击过电压峰值,

Ip 为在冲击过电压作用下二极管中的冲击电流峰值, Uc 为二极管的钳位电压。

电感L 起改善放电管动作特性的作用,可以提高放电管响应速度,L 的选值一般为30μH 左右。

③.GDT .GDT气体防雷管选型气体防雷管选型气体防雷管选型

上述方案为二极放电管的直流放电电压VDCo 应高于信号线上传输的最高信号电压,放电管的响应速度是选择放电管的另一个指标。在正常传输电压低于10V 的信号线保护中,Uf 为50V - 100V 的放电管,它能泄放5kA～10kA 的浪涌电流。建筑物有外围防雷设备装置，为了考虑成本关系，只用后级半导体保护或都 差模GDT 2R系列保护;否则二级共模3R保护方案。

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