RS485接口电磁兼容设计方案
概述
RS485接口組成半雙工網(wǎng)絡(luò),采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合方式,使用屏蔽雙絞線傳輸,抗共模干擾能力強。RS485的電氣特性:兩線之間的電壓差為+(2V---6V) 表示邏輯“1”,兩線之間的電壓差為-(2V---6V)表示邏輯“0”,接口通信電平與TTL電平兼容,最常用的RS485總線允許連接多大32個收發(fā)器,具體連接說了和芯片輸入阻抗有關(guān)系,例如:普通芯片輸入阻抗為≥12kΩ時相應(yīng)的驅(qū)動點數(shù)為32個,輸入阻抗設(shè)計為1/2負載(≥24kΩ)時相應(yīng)的驅(qū)動點數(shù)為64個。
EMC問題
RS485總線標準是工業(yè)設(shè)備應(yīng)用最廣泛的物理協(xié)議之一,通常應(yīng)用于樓宇自動化、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)控制、安防系統(tǒng)等場景中,因此RS485接口的防護措施變得尤為重要。一般如果RS485總線建在室內(nèi),電磁環(huán)境比較溫和,只需要增加防靜電保護即可,若RS485總線用于室外,可能會遭遇雷擊的危險,一般要加防雷保護電路。
RS485用于設(shè)備和計算機或其他設(shè)備通信,當應(yīng)用設(shè)備逐漸增多時,通信信號和走線信號變得混合在一起,普通RS485接口設(shè)計可能會造成EMC等問題。干擾問題:RS485會遭遇外界干擾如脈沖干擾、電磁干擾等造成的通信異常,同時如果應(yīng)用于外界,還會造成雷擊造成RS485永久損壞。輻射問題:RS485接口會將PCB板內(nèi)部干擾,通過電源線形式對外進行輻射,導(dǎo)致輻射測試指標超標。
RS485防護設(shè)計
1、使用GDT氣體放電管,主要用來泄放工模浪涌,同時旁路大部分雷擊電流,可以防護高達4KV甚至更高的浪涌電流保護能力。器件選型時,需要考慮直流擊穿電壓需要大于線路所允許的最大工作電壓,放電管允許通過的電流需要超過設(shè)計通過的最大電流。
2、R使用自恢復(fù)保險絲,阻值只有幾歐姆,當回路流過的電流超過正常工作電流過多時,其內(nèi)部阻值會迅速增大,從而將回路電流限制在很小的范圍值內(nèi),有效的防護應(yīng)為靜電電流過大造成RS485接口損壞。選型需要考慮最大額定工作電壓應(yīng)該大于電路正常工作電壓,動作電路需要小于線路最大可承受電流。
3、TSS采用瞬態(tài)抑制二極管TVS,TVS管與GDT實際作用類似,用于二級電路保護,將電壓鉗位在工作電壓范圍內(nèi),將浪涌電壓的殘壓將至最低范圍。器件選型TVS的擊穿電壓應(yīng)該高于信號線上傳輸?shù)男盘栯妷?#xff0c;但是擊穿電壓不應(yīng)選的過高,一般表示的6V鉗位電壓,實際擊穿電壓都會在10V左右,同時TVS需要選擇結(jié)電容小的,一般幾十pF即可,過高的結(jié)電容會造成RS485在高數(shù)據(jù)速率是傳輸異常。
RS485電路防護有效的解決了雷擊、靜電干擾、浪涌過壓等損壞危險,從而達到保護整個通信線路的目的。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的RS485接口电磁兼容设计方案的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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