測試
485通信板5.1V穩壓管對信號AB之間的電壓影響,以及通信距離的測試。
最近使用的MAX13487無方向控制端485通信板AB之間電壓普遍偏低,數量較多。測試其電壓值對數據通信質量和通信距離是否有影響。
穩壓管相關知識:本板中的5.1V穩壓管的設計作用是保護AB兩信號線,免受外部幹擾。但是穩壓管的主要作用是穩壓作用,只能提供單次
過壓保護,而且容易造成雪崩擊穿永久失效,造成短路。
PN結反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿,一般兩種擊穿同時存在,但在電壓低於5-6V時的擊穿以齊納擊穿為主,而電壓高於5-6V時的擊穿以雪崩擊穿為主。對穩壓管來說 電壓越低 漏流越大
在低壓6V以下的穩壓管管其電壓低 PN薄,擊穿方式是齊納擊穿,小於穩壓電壓時反向電流比較大,從圖來看就是曲線拐點比較彎曲
一般對大於6V的材料來說 ,其PN厚,擊穿方式是雪崩能量擊穿,需達到一定的雪崩能量才急劇崩潰,曲線上會比較陡!
三 測試流程
測試準備:232/
485轉換器,,200MHZ雙路
示波器一臺,萬用表一個,烙鐵一個,PC機(帶有超級終端)一臺。
表1:
AB之間電壓 | 通信波形(1m) | 通信波形(1400m) | 備註 | |
5.1V穩壓管 | 3.8V | 如圖1,振幅10V | 如圖3,振幅1.62V | |
6.2V穩壓管 | 4.55V | 如圖2,振幅14V | 如圖4,振幅1.74V | |
比較 | 電壓不受穩壓管漏電流影響 | 波形一致,幅值明顯變大 | 振幅相差不大(0.1V),波形一致 |
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5 A B對地測量波形
圖6 B做地相對於A波形 正負5V的波形
圖7
A做地相對於B波形
四 調試結論:
一、AB之間的電壓高低對通信波形和通信距離沒有影響;目前測試最長距離為1400m,普通0.5mm非雙絞線;
二、AB之間的電壓高低是由於485晶片的驅動能力強弱和穩壓管的反向漏電流大小影響的;
三、6.2V穩壓管由於製造工藝與5.1V穩壓管不同,在低壓時漏電流很小,所以AB之間電壓較高;
四、修改建議:
1,將5.1V換為6.2V穩壓管,並小批量測試。作用與原來一致,都能起到一定的保護作用,不需改板。
2,將穩壓管換為TVS管SMAJ6.5CA。因為穩壓管功率僅為0.5W,且容易雪崩擊穿,永久損壞,保護作用非常有限;而TVS管響應速度快,洩放功率能達到幾千瓦,不易損壞,對防護浪湧和靜電都有很好的效果。但板子需要改板,
封裝不兼容。