Schutz für RS-485-Anschlüsse Schutz vor Überspannung und -strom in einem Gerät

Die speziell für industrielle Anwendungen ausgelegte TBU-CA Serie der Bourns TBU Produkte setzt sich aus niederkapazitativen, bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Schaltungsschutz- komponenten zusammen.
Die speziell für industrielle Anwendungen ausgelegte TBU-CA Serie der Bourns TBU Produkte setzt sich aus niederkapazitativen, bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Schaltungsschutz- komponenten zusammen.

RS-485-Netzwerke kommen häufig in rauen Umgebungen zum Einsatz, in denen Ausfälle inakzeptabel sind und Reparaturen sich schwierig oder kostenintensiv gestalten. Netzwerkdesigner sind der Ansicht, dass Überspannungen in derartigen Umgebungen zu einer Überlastung bestehender Schutzsysteme führen können.

Bourns hat nun kürzlich sein Angebot an Schaltungsschutz-Produkten erweitert, um einen höchst effektiven und zuverlässigen Schutz für RS-485-Anschlüsse bieten zu können. Möglich wird dies durch die TBU-Reihe (Transient Blocking Unit) von Hochgeschwindigkeits-Schutzprodukten. Diese Geräte sind auf den Schutz sämtlicher Elemente ausgelegt - von allgemeinen I/O-Schnittstellen bis hin zu speziellen Telekommunikationsanschlüssen - und bieten zahlreiche Vorteile gegenüber traditionellen Schaltungsschutzsystemen. Leistung, Größe und Bedienkomfort bilden die grundlegenden Eigenschaften von TBU Geräten und machen sie zur optimalen Lösung für den Schaltungsschutz.

Speziell für industrielle Anwendungen ausgelegt, setzt sich die TBU-CA-Serie aus niederkapazitiven, bidirektionalen Hochgeschwindigkeits-Schaltungsschutzkomponenten zusammen. Diese neuen TBU-Geräte sind mit MOSFET-Halbleitertechnologie ausgestattet und liefern eine zuverlässige Lösung zum Schutz von RS-485-Anschlüssen.

Komplettlösung für den Schutz von seriellen RS-485 Anschlüssen

RS-485 nutzt ein Differenzsignal, das gängige Spannungen im Bereich von -7 bis +12 V toleriert, und verfügt über Vorkehrungen zur Kommunikation zwischen mehreren Geräten im Abstand von bis zu 1200 Metern. Die Datenraten reichen von 100 kbps für große bis hin zu 35 Mbps für kleinere Entfernungen. Bei der Überbrückung größerer Entfernungen sind fehlerhafte Verdrahtungen und Kurzschlussfehler nicht ungewöhnlich.

Obschon ein TVS-Gerät die Hauptkomponente beim einstufigen Schutz dieser Anschlüsse bildet, handelt es sich bei zahlreichen industriellen Systemen auf RS-485-Basis um geschäftskritische Anwendungen. Als optimale Lösung dienen die Geräte der TBU-CA-Serie dem Schutz vor Störungen, die durch Kurzschlüsse, dauerhafte Überspannungen (Power Cross), Induktionen und Blitzüberspannungen verursacht und nach Beseitigung der Störung rückgesetzt werden.

Bourns liefert eine zuverlässige Lösung, indem es den TBU-Hochgeschwindigkeits-Protektor mit zwei weiteren Technologien kombiniert: Gasentladungsröhren (GDT) und TVS-Dioden-arrays. Gemeinsam sorgen diese drei Technologien für einen optimalen Schutz des RS-485-Anschlusses. Eine normale GDT kann extrem hohe Ströme bewerkstelligen, besitzt jedoch eine hohe Schwellenspannung und sorgt nicht für eine rechtzeitige Auslösung, um den typischen sekundären Schutz zu liefern. Deshalb wird eine schnelle GDT genutzt, um das TBU-Gerät vor übermäßiger Spannung nach der Auslösung des TBU-Geräts zu schützen. Eine GDT ist jedoch zu langsam, um Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) zu bieten. Aus diesem Grund wird zusätzlich eine TVS-Diode eingesetzt, um vor ESD- und EFT-Überspannung zu schützen. Zum Schutz des TVS-Diodenarrays vor dauerhaften (Power Cross) oder hohen kurzzeitigen Überspannungen sowie zum Überstromschutz der RS-485-Steuerung ist in jeder Leitung eine TBU-Begrenzungsvorrichtung für schnelle Ströme integriert. Dieses mehrstufige Schutzsystem sorgt dafür, dass das TVS-Array umfassend durch das TBU-Gerät und wiederum das TBU-Gerät leitungsseitig umfassend durch die schnelle GDT geschützt wird. Durch dieses Schutzsystem ist der Überspannungsschutz durch die Schutzmerkmale der GDT beschränkt.