電力自動(dòng)抄表系統PCB靜電防護設計
這里簡(jiǎn)要介紹居民電表集中抄表系統接口電路的PCB,在設計階段的電防護問(wèn)題,分析了PCB板靜電防護的基本原理。在此基礎上給出集中抄表系統接口電路PCB的布局及單板之間通訊接口靜電防護的實(shí)現
1.引言
電力系統的計量設備對電磁兼容(EMC)有嚴格的要求,為保證設備穩定可靠地工作,相關(guān)部門(mén)對計量設備進(jìn)行電磁兼容性強制檢測并要求通過(guò)。產(chǎn)品進(jìn)行靜電防護設計時(shí),需要從設計初期進(jìn)行考慮,從原理圖設計、元器件選擇、PCB設計時(shí)就進(jìn)行靜電防護設計。本文將分析靜電對PCB上器件的影響,以及在實(shí)際PCB設計工作中應對的方法。
2.靜電放電影響設備的途徑
靜電放電主要通過(guò)輻射干擾和傳導干擾的形式危害設備。靜電對設備上接口放電時(shí),形成大的傳導電流進(jìn)入接口線(xiàn)路,傳導電流產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間傳播,對設備中的器件產(chǎn)生電磁干擾。靜電放電電流的數學(xué)表達式如下
3.接口電路的靜電放電防護設計
PCB靜電防護主要針對靜電放電產(chǎn)生的傳導電流和輻射場(chǎng)采取相應措施。靜電放電產(chǎn)生的傳導電流,一般是通過(guò)設備的接線(xiàn)端子影響內部電路。電力自動(dòng)抄表設備和外部設備的電路主要是RS485/RS232等接口。對485接口,主要采取光電隔離器將接口電路和內部CPU電路隔離。瞬態(tài)二極管可以防止靜電放電瞬間過(guò)大的電流將光電隔離芯片損壞,如圖1所示。圖1中,瞬態(tài)二極管D1、D2是接到隔離的地,在PCB設計時(shí)要保證隔離地有足夠大的敷銅區或接到金屬外殼,靜電才能通過(guò)D1、D2得到泄放。