TVS管在通信電路的防護(hù)應(yīng)用

TVS管（Transient Voltage Suppressor），直譯過(guò)來(lái)就是瞬態(tài)電壓抑制器，在電磁兼容防護(hù)領(lǐng)域，對(duì)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(hù)作用，是個(gè)電壓防護(hù)器件。跟壓敏電阻相比，TVS管反應(yīng)速度快、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)，并且具有自恢復(fù)特性，因此特別適宜于在通信電路中，做電壓防護(hù)。

在接觸的早期項(xiàng)目中，曾經(jīng)維護(hù)過(guò)一個(gè)帶485/422通信電路的設(shè)備。起初并沒(méi)有考慮到通信防護(hù)，導(dǎo)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(zāi)害厲害，經(jīng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連續(xù)損壞，一場(chǎng)雷雨下來(lái)，損壞設(shè)備跟著雷電走，一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)還沒(méi)修好，下個(gè)又壞了。設(shè)備維修現(xiàn)場(chǎng)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(shè)備進(jìn)行整改，其中485/422通信部分，就采用了TVS管結(jié)合熱敏電阻的防干擾方案。如下圖 1所示：

圖 1 485通信防護(hù)電路

在原有的電路接口前端，額外添加了一個(gè)如圖 1所示的防護(hù)電路，前端通過(guò)壓敏電阻和TVS管并聯(lián)，接到設(shè)備金屬機(jī)殼，將干擾信號(hào)旁路，同時(shí)中間串聯(lián)L1L2差模電感和100Ω電阻，和后端的T1/T2兩個(gè)共模扼流圈，此外電路通過(guò)6個(gè)2200pF安全電容接地進(jìn)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(jiǎn)單，但是防護(hù)作用非常明顯。設(shè)備全部整改完畢后，在現(xiàn)場(chǎng)的幾千套設(shè)備，幾乎再?zèng)]發(fā)生過(guò)因?yàn)楦蓴_損壞通信電路的問(wèn)題。

其他設(shè)備的422通信部分，也采用了幾乎同樣的防護(hù)思路。

圖 3 422防護(hù)

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

這也是做通信電路需要注意的另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，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(hù)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

經(jīng)過(guò)此項(xiàng)目經(jīng)歷，對(duì)于設(shè)備的電磁兼容防護(hù)，初步有了一些自己的理解：能隔離的一定要隔離，實(shí)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(wèn)題，往往牽涉到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不光是軟件、硬件電路，甚至包括了設(shè)備安裝、外殼、材料、工藝等各個(gè)因素，因此任何一個(gè)環(huán)節(jié)考慮不周，都會(huì)影響到設(shè)備可靠性，

審核編輯：湯梓紅