Быстродействующая защита TBU от Bourns для RS-485

22 июня 2017

RS-485 используется для организации промышленных сетей сбора данных на протоколах Profibus, Interbus, Modbus и др. и позволяет вести передачу данных при протяженности линии до 1200 м. При такой большой протяженности, и «уличном» применении, существует дополнительный риск появления всплесков перенапряжений, связанных с наводками от коротких замыканий и коммутации индуктивных нагрузок в распределительных сетях, а также от непрямых ударов молний.

Для надежной и бесперебойной передачи данных по шине RS-485, нужно обеспечить не только защиту от электростатики (IEC 61000-4-2 ESD), но и от наносекундных (IEC 61000-4-4 EFT) и микросекундных  (IEC 61000-4-5 SURGE) помех.

Реализация такой задачи требует применения нескольких защитных уровней (каскадов) от всплесков напряжения и их согласования. Как минимум один уровень должен быть на основе мощного супрессора (газоразрядник (GDT) или варистор (MOV)) и еще один уровень на основе быстродействующего супрессора с низким напряжением ограничения (TVS-диод или TVS-сборка). Идеальным элементом, согласующим несколько защитных каскадов и позволяющим реализовать принцип комбинированной защиты является TBU от компании Bourns.

TBU (Transient Blocking Unit) —  быстродействующий самовосстанавливающийся защитный компонент, исполненный по полупроводниковой технологии на MOSFET-ключах. TBU включается в разрыв линии передачи данных и отслеживает проходящий ток. При превышении тока определенного уровня (Itrigger), TBU временно (на время действия всплеска) разрывает цепь. Ниже представлена типичная схема применения TBU совместно с супрессорами для защиты RS-485:

Схема защиты RS-485

Принцип работы данной 3-каскадной схемы защиты заключен в следующем: при всплеске напряжения первым срабатывает быстродействующий супрессор (TVS-сборка CDSOT23-SM712), срабатывание TVS-сборки приводит к увеличению тока через TBU (TBU-CA065-300-WH), при превышении тока >Itrigger, TBU разрывает цепь, создавая барьер для дальнейшего распространения помехи. Основную часть оставшейся помехи рассеивает на себе мощный первичный супрессор (газоразрядник 2017-09-SMH-RPLF). После завершения действия импульса помехи TBU возвращается в исходное состояние и замыкает цепь. Работоспособность интерфейса RS-485 восстановлена.

Для защиты RS-485 подходят следующие конфигурации TBU: TBU-CA065-200-WH, TBU-CA065-300-WH, TBU-CA085-200-WH, TBU-CA085-300-WH.

Дополнительные материалы/Техническая документация

•   Bourns_Handling Transient Threats in RS-485 Systems (0.78 Мб)
•   Bourns_RS-485_RS-485 ESD-EFT -Surge Protection (0.24 Мб)
•   Bourns_TBU-CA_Datasheet (0.47 Мб)
•   RS-485 Port Protection Evaluation Board 1 (0.75 Мб)
•   RS-485 Port Protection Evaluation Board 2 (0.79 Мб)
•   RS-485 Port Protection Evaluation Board 3 (0.36 Мб)
•   Texas Instruments_RS-485 Bus Protection (1.50 Мб)