一种485保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种485保护电路，包括一个光耦隔离电路、一个电源隔离电路、一个485芯片外围电路、一个瞬态电压抑制电路、一个高频干扰抑制电路、一个限流电路和一个雷击浪涌抑制电路。本发明专利技术通过对485接口加各种保护措施，保证了设备485通信的长期正常工作，有效减少人员去现场排查故障，为企业减少了设备的维护成本。

485 protection circuit

The invention discloses a 485 protection circuit includes an optically coupled isolation circuit, a power supply isolation circuit, a 485 chip peripheral circuit, a transient voltage suppression circuit, a high frequency interference suppression circuit, a current limiting circuit and a lightning surge suppression circuit. By adding various protective measures to the 485 interface, the invention ensures the long-term normal operation of the equipment 485 communication, effectively reduces the personnel to troubleshoot the scene, and reduces the maintenance cost of the equipment for the enterprise.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种485保护电路。
技术介绍
RS485是一种通信接口，采用差分信号传输，有两线制和四线制两种接线方式，现在采用的多是两线制的接线方式。采用485组网能将各个分端传输的信息集中到一处显示，方便查看各个分端点参数及故障情况，此时485通信接口的好坏显得尤为重要，如某一分端的485损坏，我们将不能查看该分端的参数和故障情况，需去现场排除故障，而有的分端安装地点偏僻，不方便查看。现在485接口，保护电路简单或者干脆没有保护电路，不利于485接口的长期使用，对设备的维护和长期使用造成影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的485接口，保护电路简单或者干脆没有保护电路，不利于485接口的长期使用，对设备的维护和长期使用造成影响。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种485保护电路，包括一个光耦隔离电路、一个电源隔离电路、一个485芯片外围电路、一个瞬态电压抑制电路、一个高频干扰抑制电路、一个限流电路和一个雷击浪涌抑制电路；所述光耦隔离电路的控制端口输入端连接外设的MCU主控芯片的控制端口，光耦隔离电路的发射端口输入端连接外设的MCU主控芯片的发送端口，光耦隔离电路的控制端口输出端和发射端口输出端均连接485芯片外围电路的输入端，所述光耦隔离电路的接收端口的输入端连接485芯片外围电路的输出端；所述瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路依次串联后与485芯片外围电路连接；所述485芯片外围电路包括485芯片U4；所述电源隔离电路用于隔离MCU端电源和485电源，并给光耦隔离电路、485芯片外围电路、瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路供电。电源隔离电路将MCU端的电源和485端电源进行隔离，防止485部分的损坏影响到MCU；光耦隔离电路将MCU主控芯片和485芯片进行隔离，保证采样的精确；瞬态电压抑制电路对总线上差模和共模电压进行抑制，将总线电压限制到一定水平防止对485口的损坏；高频干扰抑制电路防止高频信号的干扰，保证485接口的正常工作；限流电路对浪涌电流抑制，当485总线上的浪涌电流达到一定值时，可恢复保险丝切断，防止浪涌电流对后级电路影响；雷击浪涌抑制电路防止485接口受过压冲击和雷电闪击而损坏。进一步，所述的光耦隔离电路包括光藕U1、光耦U2、光耦U3、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8；光耦U1的2脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接485_DC1，光耦U1的3脚接RO1，光耦U1的5脚接GND，光耦U1的6脚接Rxd和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接VCC，光耦U1的8脚接VCC；光耦U2的2脚接VCC，光耦U2的3脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接485_Control，即外设的MCU主控芯片的控制端口，光耦U2的5脚接485_GND1，光耦U2的6脚接电阻R4的一端和485芯片U4的2脚和3脚，电阻R4的另一端接光藕U2的8脚和485_DC1；光耦U3的2脚接VCC，光耦U3的3脚接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接Txd；光耦U3的5脚接485_GND1，光耦U3的6脚接电阻R6的一端和485芯片U4的4脚，电阻R6的另一端接光耦U3的8脚和485_DC1。通过设置三个光耦，分别将控制信号、发送信号和接收信号进行隔离，光耦U1将接受信号进行隔离,光耦U2将控制信号进行隔离,光耦U3将发送信号进行隔离。进一步，所述的电源隔离电路包括隔离电源模块M1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8；隔离电源模块M1的1脚接GND，M1的2脚接VCC，M1的3脚接485_GND1，M1的4脚接485_DC1；电容C1、电容C2和电容C3的一端接VCC，电容C1、电容C2和电容C3的另一端接GND；电容C4、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8的一端接485_DC1，电容C4、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8的另一端接485_GND1。选用该种隔离电路，将MCU端的电源和485端电源进行隔离，防止485部分的损坏影响到MCU，隔离效果好，供电稳定。进一步，所述的485芯片外围电路包括485芯片U4、电阻R3、电阻R7；485芯片U4的1脚接RO1,485芯片U4的2脚和3脚接电阻R4的一端和光耦U2的6脚，485芯片U4的4脚接电阻R6的一端和光耦U3的6脚，485芯片U4的5脚接485_GND1,485芯片U4的6脚接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接485_DC1，485芯片U4的7脚接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接485_GND1,485芯片U4的8脚接485_DC1。电阻R3,电阻R7的设置，使485总线在静态时保持高电平。在实际工程应用中，由于存在着反射信号和环境各种干扰的影响，特别是在通讯波特率比较高的时候，在电路上加上下拉电阻，是很有必要的，可提高总线的抗电磁干扰能力，管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰，还有长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，可有效的抑制反射波干扰。进一步，所述的瞬态电压抑制电路包括TVS管D2,TVS管D3，TVS管D5；TVS管D2的一端接TVS管D3的一端，TVS管D2的另一端接485_GND1和TVS管D5的一端，TVS管D5的另一端接TVS管D3的另一端。TVS管D2,TVS管D3,TVS管D5对总线上差模和共模电压进行抑制，将总线电压限制到一定水平防止对485口的损坏。进一步，所述的高频干扰抑制电路包括磁珠L1,磁珠L2，磁珠L1的一端接TVS管D2,TVS管D3，电阻R3的一端，磁珠L1的另一端接可恢复保险丝JK1的一端，磁珠L2的一端接TVS管D3,TVS管D5，电阻R7的一端，磁珠L2的另一端接可回复保险丝JK2的一端。磁珠L1,磁珠L2是防止高频信号的干扰，保证485接口的正常工作。进一步，所述的限流电路包括可恢复保险丝JK1和可恢复保险丝JK2；可恢复保险丝JK1的另一端接玻璃放电管D1,玻璃放电管D4的一端，可恢复保险丝JK2的另一端接玻璃放电管D4的另一端,玻璃放电管D6的一端。可恢复保险丝JK1,可恢复保险丝JK2对浪涌电流抑制，当485总线上的浪涌电流达到一定值时，可恢复保险丝切断，防止浪涌电流对后级电路影响。进一步，所述的雷击浪涌抑制电路包括玻璃放电管D1，玻璃放电管D4，玻璃放电管D6；玻璃放电管D1接485B,可恢复保险丝JK1的一端和玻璃放电管D4的一端，玻璃放电管D1的另一端接接EARTH,玻璃放电管D6的一端接485A，可恢复保险丝JK2的一端和玻璃放电管D4的另一端，玻璃放电管D6的另一端接EARTH。玻璃放电管D1,玻璃放电管D4，玻璃放电管D6防止485接口受过压冲击和雷电闪击而损坏。本专利技术的优点是：通过对485接口加各种保护措施，保证了设备485通信的长期正常工作，有效减少人员去现场排查故障，为企业减少了设备的维护成本。附图说明图1为本专利技术的电路结构示意图图中：Ⅰ-光耦隔离电路，Ⅱ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种485保护电路，其特征是：包括一个光耦隔离电路、一个电源隔离电路、一个485芯片外围电路、一个瞬态电压抑制电路、一个高频干扰抑制电路、一个限流电路和一个雷击浪涌抑制电路；所述光耦隔离电路的控制端口输入端连接外设的MCU主控芯片的控制端口，光耦隔离电路的发射端口输入端连接外设的MCU主控芯片的发送端口，光耦隔离电路的控制端口输出端和发射端口输出端均连接485芯片外围电路的输入端，所述光耦隔离电路的接收端口的输入端连接485芯片外围电路的输出端；所述瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路依次串联后与485芯片外围电路连接；所述485芯片外围电路包括485芯片U4；所述电源隔离电路用于隔离MCU端电源和485电源，并给光耦隔离电路、485芯片外围电路、瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路供电。

【技术特征摘要】
1.一种485保护电路，其特征是：包括一个光耦隔离电路、一个电源隔离电路、一个485芯片外围电路、一个瞬态电压抑制电路、一个高频干扰抑制电路、一个限流电路和一个雷击浪涌抑制电路；
所述光耦隔离电路的控制端口输入端连接外设的MCU主控芯片的控制端口，光耦隔离电路的发射端口输入端连接外设的MCU主控芯片的发送端口，光耦隔离电路的控制端口输出端和发射端口输出端均连接485芯片外围电路的输入端，所述光耦隔离电路的接收端口的输入端连接485芯片外围电路的输出端；
所述瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路依次串联后与485芯片外围电路连接；
所述485芯片外围电路包括485芯片U4；
所述电源隔离电路用于隔离MCU端电源和485电源，并给光耦隔离电路、485芯片外围电路、瞬态电压抑制电路、高频干扰抑制电路、限流电路和雷击浪涌抑制电路供电。
2.根据权利要求1所述的一种485保护电路，其特征是：所述的光耦隔离电路包括光藕U1、光耦U2、光耦U3、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R8；
光耦U1的2脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接485_DC1，光耦U1的3脚接RO1，光耦U1的5脚接GND，光耦U1的6脚接Rxd和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接VCC，光耦U1的8脚接VCC；
光耦U2的2脚接VCC，光耦U2的3脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接485_Control，即外设的MCU主控芯片的控制端口，光耦U2的5脚接485_GND1，光耦U2的6脚接电阻R4的一端和485芯片U4的2脚和3脚，电阻R4的另一端接光藕U2的8脚和485_DC1；
光耦U3的2脚接VCC，光耦U3的3脚接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接Txd；光耦U3的5脚接485_GND1，光耦U3的6脚接电阻R6的一端和485芯片U4的4脚，电阻R6的另一端接光耦U3的8脚和485_DC1。
3.根据权利要求1所述的一种485保护电路，其特征是：所述的电源隔离电路包括隔离电源模块M1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8；
隔离电源模块M1的1脚接GND，M1的2脚接VCC，M1的3脚接485_GND1，M1的4脚接485_DC1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑静，花跃学，仇志凌，张明，葛文海，
申请(专利权)人：南京亚派科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32