一种总线浪涌高电压保护器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种总线浪涌高电压保护器，由于第一隔离模块和第二隔离模块之间通过光纤连接，使得第一隔离模块和第二隔离模块之间电隔离，并且第一隔离模块/第二隔离模块内部通过第一隔离电源模块/第二隔离电源模块将第一隔离模块/第二隔离模块中的各个模块电路与交流输入端进行隔离，避免交流输入端进入的浪涌高电压对第一隔离模块/第二隔离模块中的各个模块电路的影响，并且对RS485线路上的信号传输没有影响，同时RS485信号线路上产生的高电压浪涌信号也被阻断了传输通道，不能进入被保护的设备。入被保护的设备。入被保护的设备。

【技术实现步骤摘要】
一种总线浪涌高电压保护器


[0001]本技术涉及高压保护
，具体涉及一种总线浪涌高电压保护器。

技术介绍

[0002]在现代社会，雷电破坏的主要对象是电子产品、信息系统设备。随着电子产品广泛的应用，雷电造成的破坏情况越来越严重。
[0003]从上世纪90年代起，采用SPD(浪涌保护器)技术对电子产品和信息系统进行雷电防护。但SPD(浪涌保护器)残压高，传输参数不满足系统要求，泄放电流产生的磁场对敏感设备可能造成损坏，保护效果不理想，未能从根本上解决电子产品、信息系统的雷电防护。现有工业现场对总线信号上的浪涌高电压的保护主要是利用低压SPD(浪涌保护器)来完成，但SPD(浪涌保护器) 具有残压高、老化后漏电流大，还有起火燃烧的风险，不能完全保护重要且关键的设备。
[0004]RS485总线是工业现场一种用于设备联网的传统总线方式，具用接口简单，经济实用等特点。但由于RS485总线上传输电压低，距离长，受现场设备的强电或电磁场干扰的影响、雷电感应的影响，在线路上容易产生浪涌高电压信号，对连接的设备造成损坏，在强干扰的作用下，可能会烧坏一个回路上的所有设备。
[0005]传统的保护方法是使用SPD并联在RS485线路上，在浪涌高电压经过时，通过放电管、压敏电阻等器件将高压泄入大地，但SPD的残压较高，一般都超过了100V，远超过RS485器件的承受电压，会损坏RS485芯片；且SPD的电容特性，会影响RS485的通讯传送速度。

技术实现思路

[0006]本技术主要解决的技术问题是能够将RS485线路上产生的浪涌高电压隔离在被保护设备外。
[0007]一种实施例中提供一种总线浪涌高电压保护器，包括：第一隔离模块、第二隔离模块和光纤，所述第一隔离模块包括第一RS485收发模块、第一转换模块、第一光收发模块和第一隔离电源模块；
[0008]所述第一RS485收发模块用于接收RS485总线上的差分信号，并将差分信号转换为TTL信号，将TTL信号输出给第一光收发模块；或者，所述第一RS485 收发模块用于将第一光收发模块输出的TTL信号转换为差分信号，并将差分信号发送至RS485总线上；
[0009]所述第一转换模块与第一RS485收发模块连接，用于控制第一RS485收发模块在接收差分信号和发送差分信号之间进行转换；
[0010]所述第一光收发模块与所述第一转换模块连接，用于将第一RS485收发模块输出的TTL信号转换为第一光信号，并输出所述第一光信号至光纤；或者，用于将光纤上的第一光信号转换为TTL信号，并输出TTL信号至第一RS485收发模块；
[0011]所述第一隔离电源模块的输入端与交流电源连接，输出端分别与第一RS485 收发模块、第一转换模块、第一光收发模块连接，用于隔离交流电源上的浪涌电压，并对第一
RS485收发模块、第一转换模块、第一光收发模块进行供电；
[0012]光纤，与所述第一光收发模块连接，用于传输第一光信号；
[0013]所述第二隔离模块包括第二光收发模块、第二转换模块、第二RS485收发模块和第二隔离电源模块；
[0014]第二光收发模块，与所述光纤连接，用于将光纤上的第一光信号转换为TTL 信号，并输出TTL信号至第二RS485收发模块；或者，用于将第二RS485收发模块输出的TTL信号转换为第一光信号，并输出第一光信号至光纤；
[0015]所述第二RS485收发模块用于接收被保护设备输出的差分信号，并将差分信号转换为TTL信号，将TTL信号输出给第二光收发模块；或者，所述第二RS485 收发模块用于将第二光收发模块输出的TTL信号转换为差分信号，并将差分信号发送至被保护设备；
[0016]第二转换模块，与所述第二RS485收发模块连接，用于控制第二RS485收发模块在接收差分信号和发送差分信号之间进行转换；
[0017]第二隔离电源模块，所述第二隔离电源模块的输入端与交流电源连接，输出端分别与第二RS485收发模块、第二转换模块、第二光收发模块连接，用于隔离交流电源上的浪涌电压，并对第二RS485收发模块、第二转换模块、第二光收发模块进行供电。
[0018]在一种实施例中，所述第一隔离电源模块包括：第一隔离变压器、第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、第四压敏电阻、第一桥式整流器、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第一电容、第一稳压二极管；
[0019]所述第一隔离变压器的原边线圈与交流电源连接，所述第一隔离变压器的副边线圈的一端与第一桥式整流器的第一输入端连接，副边线圈的另一端与第一桥式整流器的第二输入端连接，第一桥式整流器的输出端通过第一电容与第一隔离电源模块的输出端连接；所述第一稳压二极管并联在第一电容的两端，所述第一瞬态抑制二极管的一端与第一桥式整流器的第一输入端连接，第一瞬态抑制二极管的另一端与第一桥式整流器的第二输入端连接，第二瞬态抑制二极管的一端与地连接，第二瞬态抑制二极管的另一端与第一隔离电源模块的输出端连接；第一压敏电阻和第二压敏电阻的一端与第一隔离变压器的副边线圈的一端连接，第一压敏电阻的另一端与第一隔离电源模块的输出端连接，第二压敏电阻的另一端与地连接，第三压敏电阻和第四压敏电阻的一端与第一隔离变压器的副边线圈的另一端连接，第三压敏电阻的另一端与地连接，第四压敏电阻的另一端与第一隔离电源模块的输出端连接。
[0020]在一种实施例中，所述第二隔离电源模块包括：第二隔离变压器、第五压敏电阻、第六压敏电阻、第七压敏电阻、第八压敏电阻、第二桥式整流器、第三瞬态抑制二极管、第二电容、第二稳压二极管；
[0021]所述第二隔离变压器的原边线圈与交流电源连接，所述第二隔离变压器的副边线圈的一端与第二桥式整流器的第一输入端连接，副边线圈的另一端与第二桥式整流器的第二输入端连接，第二桥式整流器的输出端通过第二电容与第二隔离电源模块的输出端连接；所述第二稳压二极管并联在第二电容的两端，所述第三瞬态抑制二极管的一端与第二桥式整流器的第一输入端连接，第三瞬态抑制二极管的另一端与第二桥式整流器的第二输入端连接；第五压敏电阻和第六压敏电阻的一端与第二隔离变压器的副边线圈的一端连接，第五压敏电阻的另一端与第二隔离电源模块的输出端连接，第六压敏电阻的另一端与
地连接，第七压敏电阻和第八压敏电阻的一端与第二隔离变压器的副边线圈的另一端连接，第七压敏电阻的另一端与地连接，第八压敏电阻的另一端与第二隔离电源模块的输出端连接。
[0022]在一种实施例中，所述第一RS485收发模块包括RS485发送端、RS485接收端和收发转换开关；
[0023]所述RS485发送端用于发送差分信号；
[0024]所述RS485接收端用于接收差分信号；
[0025]所述收发转换开关用于控制第一RS485收发模块在接收差分信号和发送差分信号之间进行转换。
[0026]在一种实施例中，所述第一转换模块包括第一逻辑电路、第二逻辑电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线浪涌高电压保护器，其特征在于，包括：第一隔离模块、第二隔离模块和光纤，所述第一隔离模块包括第一RS485收发模块、第一转换模块、第一光收发模块和第一隔离电源模块；所述第一RS485收发模块用于接收RS485总线上的差分信号，并将差分信号转换为TTL信号，将TTL信号输出给第一光收发模块；或者，所述第一RS485收发模块用于将第一光收发模块输出的TTL信号转换为差分信号，并将差分信号发送至RS485总线上；所述第一转换模块与第一RS485收发模块连接，用于控制第一RS485收发模块在接收差分信号和发送差分信号之间进行转换；所述第一光收发模块与所述第一转换模块连接，用于将第一RS485收发模块输出的TTL信号转换为第一光信号，并输出所述第一光信号至光纤；或者，用于将光纤上的第一光信号转换为TTL信号，并输出TTL信号至第一RS485收发模块；所述第一隔离电源模块的输入端与交流电源连接，输出端分别与第一RS485收发模块、第一转换模块、第一光收发模块连接，用于隔离交流电源上的浪涌电压，并对第一RS485收发模块、第一转换模块、第一光收发模块进行供电；光纤，与所述第一光收发模块连接，用于传输第一光信号；所述第二隔离模块包括第二光收发模块、第二转换模块、第二RS485收发模块和第二隔离电源模块；第二光收发模块，与所述光纤连接，用于将光纤上的第一光信号转换为TTL信号，并输出TTL信号至第二RS485收发模块；或者，用于将第二RS485收发模块输出的TTL信号转换为第一光信号，并输出第一光信号至光纤；所述第二RS485收发模块用于接收被保护设备输出的差分信号，并将差分信号转换为TTL信号，将TTL信号输出给第二光收发模块；或者，所述第二RS485收发模块用于将第二光收发模块输出的TTL信号转换为差分信号，并将差分信号发送至被保护设备；第二转换模块，与所述第二RS485收发模块连接，用于控制第二RS485收发模块在接收差分信号和发送差分信号之间进行转换；第二隔离电源模块，所述第二隔离电源模块的输入端与交流电源连接，输出端分别与第二RS485收发模块、第二转换模块、第二光收发模块连接，用于隔离交流电源上的浪涌电压，并对第二RS485收发模块、第二转换模块、第二光收发模块进行供电。2.如权利要求1所述的总线浪涌高电压保护器，其特征在于，所述第一隔离电源模块包括：第一隔离变压器(T1)、第一压敏电阻(VR1)、第二压敏电阻(VR2)、第三压敏电阻(VR3)、第四压敏电阻(VR4)、第一桥式整流器(U1)、第一瞬态抑制二极管(TVS1)、第二瞬态抑制二极管(TVS2)、第一电容(C1)、第一稳压二极管(Z1)；所述第一隔离变压器(T1)的原边线圈与交流电源连接，所述第一隔离变压器(T1)的副边线圈的一端与第一桥式整流器(U1)的第一输入端连接，副边线圈的另一端与第一桥式整流器(U1)的第二输入端连接，第一桥式整流器(U1)的输出端通过第一电容(C1)与第一隔离电源模块的输出端连接；所述第一稳压二极管(Z1)并联在第一电容(C1)的两端，所述第一瞬态抑制二极管(TVS1)的一端与第一桥式整流器(U1)的第一输入端连接，第一瞬态抑制二极管(TVS1)的另一端与第一桥式整流器(U1)的第二输入端连接，第二瞬态抑制二极管(TVS2)的一端与地连接，第二瞬态抑制二极管(TVS2)的另一端与第一隔离电源模块的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：平扬，曾庆彬，程亚，林莉莉，
申请(专利权)人：深圳市水务科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：