电力自动抄表系统PCB静电防护设计

这里简要介绍居民电表集中抄表系统接口电路的PCB，在设计阶段的电防护问题，分析了PCB板静电防护的基本原理。在此基础上给出集中抄表系统接口电路PCB的布局及单板之间通讯接口静电防护的实现

1．引言

    电力系统的计量设备对电磁兼容(EMC)有严格的要求，为保证设备稳定可靠地工作，相关部门对计量设备进行电磁兼容性强制检测并要求通过。产品进行静电防护设计时，需要从设计初期进行考虑，从原理图设计、元器件选择、PCB设计时就进行静电防护设计。本文将分析静电对PCB上器件的影响，以及在实际PCB设计工作中应对的方法。

2．静电放电影响设备的途径

    静电放电主要通过辐射干扰和传导干扰的形式危害设备。静电对设备上接口放电时，形成大的传导电流进入接口线路，传导电流产生电场和磁场在空间传播，对设备中的器件产生电磁干扰。静电放电电流的数学表达式如下

3．接口电路的静电放电防护设计

    PCB静电防护主要针对静电放电产生的传导电流和辐射场采取相应措施。静电放电产生的传导电流，一般是通过设备的接线端子影响内部电路。电力自动抄表设备和外部设备的电路主要是RS485／RS232等接口。对485接口，主要采取光电隔离器将接口电路和内部CPU电路隔离。瞬态二极管可以防止静电放电瞬间过大的电流将光电隔离芯片损坏，如图1所示。图1中，瞬态二极管D1、D2是接到隔离的地，在PCB设计时要保证隔离地有足够大的敷铜区或接到金属外壳，静电才能通过D1、D2得到泄放。