4种常用工业设备端口的保护方案

基于RS-485电性能参数，其典型高浪涌防护等级的解决方案为两级防护，其中第一级可采用TE的GTCS25-900M-R05用于旁路大部分的雷击电 流，中间采用TRF250-120起到第一级和第二级保护的耦合器件；而第二级保护则可以采用钳位电压更为精确的TVS或crowbar模式的 thyristor，将浪涌电压残压降至最低范围。图1为TE应用于RS-485端口的典型应用解决方案。

RJ45/POE端口的浪涌防护

RJ45/POE端口广泛用于安防、视频监控以及智能电网等工业系统，用以实现系统内的数据、视频传输、流量控制、以及通过总线实现供电。由于工业以太网 工作环境的严苛，对于RJ45/POE端口的电磁兼容的雷击浪涌防护必不可少，通常接触到的客户对于交换机的以太网端口的雷击电流防护高达4KV甚至更高 的6KV10/700us浪涌电流保护能力。基于如此高的端口浪涌防护需求，TE基于1000MRJ45/POE端口的典型解决方案如图2所示，该方案可 以实现高达6KV的10/700us浪涌防护能力。

RJ11电话端口的浪涌防护

在POS机、ATM系统、安防系统中经常采用RJ11接口用于拨号上网、设备间或者与上位机之间的数据通信。RJ11接口的浪涌防护与RS-485等接口 不同，由于RJ11的Tip和Ring信号线上振铃电压的存在，而该振铃信号的最大电压值可能超过100V，要求过圧保护元件的最小关断电压要高于振铃信 号的最大值，以保证设备的正常工作。图3所示方案实现了电话线的浪涌防护和电力线搭碰测试需求。 

USB端口的静电防护

随着各种设备功能逐步强大，人机接口类型更加丰富和完善，USB端口逐渐成为越来越多设备的必备端口。比如PLC、DCS系统、安防系统、以及视频监控系 统。USB端口与其他通信端口不同，因为没有浪涌过压、过流造成的损坏危险，但是其支持热插拔和频繁操作，使其经常面临ESD的风险。 IEC61000-4-2定义了ESD的测试等级和测试方法。通常消费类电子要求的ESD防护要求为8KV，TESESD系列产品采用业界主流的DFN封 装，从0201和0402的单通道产品，到1004的4通道阵列产品可支持高达20KV的接触放电，以满足工业产品高可靠性的需求。图4是基于 TESESD0402X1UN-0020-090的USB2.0静电防护解决方案。