RS-232 及RS422 和 RS-485 区别与PTC的保护应用

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RS-232 、 RS-422 与 RS-485 都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（ EIA ）制订并发布的， RS-232 在 1962 年发布，命名为 EIA-232-E，为一 种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。 RS-232 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。 RS-422 由 RS-232 发展而来，它是为弥补 RS-232 之不足而提出的。为改进 RS-232 通信距离短、速率低的缺点， RS-422 定义了一种平衡通信接口，将传输速率 提高到 10Mb/s ，传输距离延长到 4000 英尺（速率低于 100kb/s 时），并允许在一条平衡总线 上连接最多 10 个接收器。 RS-422 是一种 单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命 名为 TIA/EIA-422-A 标准。为扩展应用范围， EIA 又于 1983 年在 RS-422 基础上制定了 RS-4 85
标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了 发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为 TIA/EIA-485-A 标准。 由于 EIA 提出的建议标准都是以 “ RS ” 作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以 RS 作前缀称谓。RS-232 、 RS-422 与 RS-485 标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用，许多厂家 都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的 Sony 与松下对录 像机的 RS-422 控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如 Louth 、 Odetis协议是公开的，而 ProLINK 则是基于 Profile 上的。
上述串行数据接口在具体应用设计上，接口传输线通常暴露于户外，因此极易因为干扰、电压不稳、负载短路、安装接线错误、雷击等原因引入过电压、过电流等损坏接口电路。一旦过压引入，就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。因此过流保护和防雷击保护成为各串接口设计必须要考虑的。
通常如下参考图所示，使用 WHPTC 和 TVS 作为的过流保护和防雷击保护。

    当有过电流或雷击事件发生时，产生的过电流、过电压由 A/B线引入，经过 PPTC，然后 GDT作为初级共模防护，通常GDT可以承受10KA(8x20us)浪涌冲击。之后残压已经大大降低到 1KV以下，然后 TVS作为二级保护进行共模/差模保护，到收发器的电压被钳制在 12V以下，同时，通过 A/B线上的上拉电压可以保证 A/B线上的电压保持在高电平。而实现对收发器的过流和浪涌保护。通常，对于 4KV以下过电压，可以省去初级保护—--GDT。单用 TVS就能实现浪涌保护的要求。当 RS-485总线安装错误或与电力线（例如 220VAC）搭接短路时。A/B线上的 PPTC可以提供短路保护。