工業數字模擬轉換器:如何保護二線製變送器
發布時間:2016-07-07 責任編輯:susan
【導讀】在熟知變送器設計和運行的前提下,本文將討論如何設計保護這些係統的電路。文章中的圖片為基本的二線製變送器設計供參考。

二線製變送器保護電路需要保護該係統麵臨的兩種風險:
工業瞬態過電和輻射發射。
變送器端反接。
IEC61000-4測試標準複製了幾種常見的工業瞬態信號和輻射發射情況,我的同事Ian Williamszaiqixiliewenzhangzhongduicizuolejieshao,dianjicichujinxingyuedu。jianeryanzhi,zhexieceshizhongdianyaweigaoya,youshidianliuyehengao,erqieweishunshiguocheng,nenggouhenqingyidipohuaimingandemoniyuanjian。weilebaohuerxianzhibiansongqibushouzhexiexinhaodesunhuai,gongdianduanhe/或回路端電壓和電流必須加以限製。
雙向瞬態電壓抑製(TVS)二極管是限製兩端電壓的完美元件。TVS二極管是簡單的鉗位設備,在其兩端的電壓超過擊穿電壓後會導通。TVS二(er)極(ji)管(guan)有(you)多(duo)個(ge)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)選(xuan)項(xiang),擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)應(ying)當(dang)根(gen)據(ju)二(er)線(xian)製(zhi)變(bian)送(song)器(qi)設(she)計(ji)中(zhong)穩(wen)壓(ya)器(qi)能(neng)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)大(da)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)。低(di)反(fan)向(xiang)漏(lou)電(dian)流(liu)也(ye)是(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)重(zhong)要(yao)問(wen)題(ti),因(yin)為(wei)漏(lou)電(dian)流(liu)會(hui)降(jiang)低(di)變(bian)送(song)器(qi)的(de)精(jing)確(que)度(du)。
變送器兩端之間添加TVS二(er)極(ji)管(guan)可(ke)以(yi)限(xian)製(zhi)電(dian)壓(ya),但(dan)是(shi)還(hai)需(xu)要(yao)另(ling)外(wai)的(de)元(yuan)件(jian)限(xian)製(zhi)變(bian)送(song)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)。可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)使(shi)用(yong)串(chuan)聯(lian)電(dian)阻(zu)限(xian)製(zhi)變(bian)送(song)器(qi)的(de)電(dian)流(liu),但(dan)是(shi)電(dian)阻(zu)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)會(hui)增(zeng)加(jia)變(bian)送(song)器(qi)設(she)計(ji)的(de)順(shun)從(cong)電(dian)壓(ya),而(er)這(zhe)往(wang)往(wang)是(shi)需(xu)要(yao)避(bi)免(mian)的(de)。而(er)磁(ci)珠(zhu)在(zai)直(zhi)流(liu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)阻(zu)抗(kang)較(jiao)低(di),也(ye)不(bu)會(hui)增(zeng)加(jia)設(she)計(ji)的(de)順(shun)從(cong)電(dian)壓(ya),但(dan)仍(reng)能(neng)提(ti)供(gong)限(xian)製(zhi)瞬(shun)態(tai)過(guo)電(dian)的(de)串(chuan)聯(lian)電(dian)流(liu)。圖(tu)2為根據上述方法的完整設計,包含了一個可選擇的電容,幫助進一步減弱瞬態過電。

變(bian)送(song)器(qi)還(hai)需(xu)要(yao)保(bao)護(hu)避(bi)免(mian)發(fa)生(sheng)供(gong)電(dian)和(he)回(hui)路(lu)端(duan)的(de)反(fan)接(jie)。因(yin)為(wei)誤(wu)接(jie)是(shi)有(you)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)。一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)供(gong)電(dian)和(he)回(hui)路(lu)電(dian)路(lu)上(shang)添(tian)加(jia)串(chuan)聯(lian)二(er)極(ji)管(guan),阻(zu)止(zhi)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),變(bian)送(song)器(qi)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)的(de)損(sun)壞(huai),但(dan)是(shi)在(zai)恢(hui)複(fu)正(zheng)確(que)連(lian)接(jie)以(yi)前(qian)不(bu)會(hui)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。
另一種反接保護解決方案是以橋型連接的方式放置四個二極管,如圖3中的完整解決方案所示,在變送器和TVS二極管/磁珠之間。在這種配置下,二極管橋會對供電和回路連接起到整流作用,使變送器在連接至供電和回路任意一端時都能正常工作。

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