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RS485接口组成半双工网络采用平衡驱动器和差分接收器的组合方式使用屏蔽双绞线传输抗共模干扰能力强。RS485的电气特性两线之间的电压差为(2V---6V) 表示逻辑“1”两线之间的电压差为-(2V---6V)表示逻辑“0”接口通信电平与TTL电平兼容最常用的RS485总线允许连接多大32个收发器具体连接说了和芯片输入阻抗有关系例如普通芯片输入阻抗为≥12kΩ时相应的驱动点数为32个输入阻抗设计为1/2负载≥24kΩ时相应的驱动点数为64个。
EMC问题
RS485总线标准是工业设备应用最广泛的物理协议之一通常应用于楼宇自动化、工业自动化、网络控制、安防系统等场景中因此RS485接口的防护措施变得尤为重要。一般如果RS485总线建在室内电磁环境比较温和只需要增加防静电保护即可若RS485总线用于室外可能会遭遇雷击的危险一般要加防雷保护电路。 RS485用于设备和计算机或其他设备通信当应用设备逐渐增多时通信信号和走线信号变得混合在一起普通RS485接口设计可能会造成EMC等问题。干扰问题RS485会遭遇外界干扰如脉冲干扰、电磁干扰等造成的通信异常同时如果应用于外界还会造成雷击造成RS485永久损坏。辐射问题RS485接口会将PCB板内部干扰通过电源线形式对外进行辐射导致辐射测试指标超标。
RS485防护设计 1、使用GDT气体放电管主要用来泄放工模浪涌同时旁路大部分雷击电流可以防护高达4KV甚至更高的浪涌电流保护能力。器件选型时需要考虑直流击穿电压需要大于线路所允许的最大工作电压放电管允许通过的电流需要超过设计通过的最大电流。
2、R使用自恢复保险丝阻值只有几欧姆当回路流过的电流超过正常工作电流过多时其内部阻值会迅速增大从而将回路电流限制在很小的范围值内有效的防护应为静电电流过大造成RS485接口损坏。选型需要考虑最大额定工作电压应该大于电路正常工作电压动作电路需要小于线路最大可承受电流。
3、TSS采用瞬态抑制二极管TVSTVS管与GDT实际作用类似用于二级电路保护将电压钳位在工作电压范围内将浪涌电压的残压将至最低范围。器件选型TVS的击穿电压应该高于信号线上传输的信号电压但是击穿电压不应选的过高一般表示的6V钳位电压实际击穿电压都会在10V左右同时TVS需要选择结电容小的一般几十pF即可过高的结电容会造成RS485在高数据速率是传输异常。
RS485电路防护有效的解决了雷击、静电干扰、浪涌过压等损坏危险从而达到保护整个通信线路的目的。
