幾種實現(xiàn)485隔離電路方案對比），

雖然隔離能有效抑制高共模電壓，但總線上還可能存在浪涌、雷擊及短路等問題存在，所以在EMC等級要求比較高的系統(tǒng)中，需要在總線上再采取一定的保護措施。

RS485典型保護電路

典型電路中各部分功能如下：

R1作用：在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120Ω左右，所以線路設(shè)計時，在 RS-485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端需要接一個120Ω的匹配電阻，以減少線路上傳輸信號的反射。

R2/R3作用：A、B線之所以需要加上下拉電阻，是保證總線在不發(fā)送信號時（懸浮狀態(tài)），AB差分信號仍是確定狀態(tài)。避免雜訊影響，電阻取得小，則負載會加重。會影響485電路上節(jié)點數(shù)量，而取得大則會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?，取值一般在幾K。（由于 RS-485芯片的特性，接收器的檢測靈敏度為± 200mV，即差分輸入端 VA－VB ≥+200mV，輸出邏輯1，VA－VB ≤－200mV，輸出邏輯0；而 A、B 端電位差的絕對值小于200mV時，輸出為不確定。）

TVS作用：A、B各自對地接TVS管用作ESD防護，TVS管的作用原理是當管子兩端經(jīng)受瞬態(tài)能量沖擊時能極快地將兩端阻抗降低，通過將能量吸收掉，從而將其兩端電壓鉗制在標稱電壓值上，保護后端器件。有些RS485芯片內(nèi)部會在其內(nèi)部集成TVS管，但受半導體工藝限制，集成在芯片內(nèi)部的TVS管很難做到大功率，只能消除靜電，不能防雷擊和浪涌。

PTC1作用：部分系統(tǒng)要求RS485接口能耐受市電或者工業(yè)電直接接入，數(shù)分鐘通電不損壞。PTC在這里就是起這個保護作用，當強電接入時，PTC熱敏電阻迅速發(fā)熱，形成高阻，通過TVS管形成回路，保護后級電路。

延申閱讀：常見的485接口電路和保護電路（含實際應(yīng)用參數(shù)）

RS-485總線標準是工業(yè)系統(tǒng)設(shè)備上應(yīng)用最為廣泛的物理層協(xié)議之一。RS-485的主要特點：支持遠距離傳輸，長達4000英尺；雙向信號差分傳輸，提高信號的噪音抑制能力，并且允許一條總線上可以掛接多個發(fā)射器和接收器，信號傳輸為寬范圍電平-7V~+12V。

基于實際的應(yīng)用，485接口線纜可能會暴露在機器外面甚至是戶外的情況，所以485接口芯片的實際耐受電壓或者耐受電流往往可能會超出芯片的要求，這就要求我們設(shè)計中常常需要設(shè)計防護電路對485接口芯片進行保護，避免損壞設(shè)備。

對此，電路一點通推薦一個常用的485防護電路，可以滿足日常工業(yè)的實際需求，對于一些防護要求更加苛刻的應(yīng)用工況，可以選擇匹配的參數(shù)即可，電路拓撲基本一致。

485芯片選擇可以根據(jù)供電電壓、傳輸速率，是否隔離進行選擇。

接口的電路濾波設(shè)計要點：

1、L1為共模電感，共模電感能夠?qū)λp共模干擾，對單板內(nèi)部的干擾以及外部的干擾都能抑制，能提高產(chǎn)品的抗干擾能力，同時也能減小通過485信號線對外的輻射，共模電感阻抗選擇范圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值選取1000Ω/100MHz；

2、C2、C3為濾波電容，給干擾提供低阻抗的回流路徑，能有效減小對外的共模電流以同時對外界干擾能夠濾波；電容容值選取范圍為22PF~1000pF，典型值選取100pF；若信號線對金屬外殼有絕緣耐壓要求，那么差分線對地的兩個濾波電容需要考慮耐壓；當電路上有多個節(jié)點時要考慮降低或去掉濾波電容的值。

3、C4和R6為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容和接地電阻，典型取值為1000pF和1MΩ， C3容值可根據(jù)測試情況進行調(diào)整；

4、FDG1為三端氣體放電管組成第一級防護電路，用于抑制線路上的共模以及差模浪涌干擾，防止干擾通過信號線影響下一級電路；

5、D2~D3為TVS管（半導體放電管）組成第三級防護電路，可以鉗住放電管后級別的過電壓。

一些更高防護等級要求可以在放電管和TVS管之間串入PTC1、PTC2為熱敏電阻組成第二級防護電路，典型取值為10Ω/2W；為保證氣體放電管能順利的導通，泄放大能量必須增加此電阻進行分壓，確保大部分能量通過氣體放電管走掉；

注：部分電路參數(shù)可以根據(jù)實際電路和測試需求進行調(diào)整。

審核編輯：湯梓紅