WHPTC在多功能電能表中的RS-485接口保護應用

智能電表系統已經廣泛地應用到工業和生活的領域。在電表中使用自動抄表技術通過通信端口讀取數據，而且大部分情況采用遠程讀數方式。對于電表應用來說既安全又節省了時間和金錢。實現該技術的關鍵是確保通信鏈路安全可靠。由于 RS-485 標準具有長距離傳輸(1200 米以上)，最大傳輸數率可以達到 10Mbps，且高信號噪聲印制。同時，RS-485 電路具有控制方便，成本低等優點，使多點連接成為可能。因此，RS-485 成為智能電表的標準通信接口。

但 RS-485 口傳輸線通常暴露于戶外，因此極易因為干擾、電壓不穩、負載短路、安裝接線錯誤、雷擊等原因引入過電壓、過電流等損壞電表。因 RS-485 收發器工作電壓較低(5V 左右)，其本身耐壓也非常低(-7V~+12V)，一旦過壓引入，就會擊穿損壞。在有強烈的浪涌能量出現時，甚至可以看到收發器爆裂，線路板焦糊的現象。因此過流保護和防雷擊保護成為 RS-485 接口設計必須要考慮的。

通常如圖所示，使用 WHPTC 和 TVS 作為 RS-485 的過流保護和防雷擊保護。

當有過電流或雷擊事件發生時，產生的過電流、過電壓由 A/B線引入，經過 PPTC，然后 GDT作為初級共模防護，通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌沖擊。之后殘壓已經大大降低到 1KV以下，然后 TVS作為二級保護進行共模/差模保護，到收發器的電壓被鉗制在 12V以下，同時，通過 A/B線上的上拉電壓可以保證 A/B線上的電壓保持在高電平。而實現對收發器的過流和浪涌保護。通常，對于 4KV以下過電壓，可以省去初級保護—--GDT。單用 TVS就能實現浪涌保護的要求。當 RS-485總線安裝錯誤或與電力線(例如 220VAC)搭接短路時。A/B線上的 PPTC可以提供短路保護。