Как проектировать защиту от перенапряжений в промышленных интерфейсах?

Введение
Промышленные интерфейсы (RS-485, CAN, Ethernet) подвержены воздействию грозовых разрядов, коммутационных всплесков и ЭСР. Защита должна быть многоуровневой и согласованной.

Типы защитных компонентов
TVS-диоды — быстродействующие (<1 нс), для подавления ESD и коротких импульсов.
Варисторы (MOV) — для поглощения энергии длительных всплесков (микросекунды).
Газоразрядники (GDT) — высоковольтные, для первичной защиты (до 10 кА).

Стратегия защиты
Многоступенчатая схема: GDT → MOV → TVS;
Согласование импедансов — чтобы не нарушать работу интерфейса;
Защита «земли» — отдельный путь для токов помех.

Ошибки
Использование только TVS — он сгорит при мощном импульсе;
Отсутствие разделения «цифровой» и «защитной» земли;
Игнорирование ёмкости TVS в высокоскоростных линиях.

Заключение
Правильная защита — это система, а не один компонент. Она должна сочетать скорость, энергоёмкость и совместимость с интерфейсом.