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新能源领域中的多节点RS-485总线?；さ缏酚τ?/h2>

发布时间：2021-08-02 来源：ZLG致远电子 责任编辑：wenwei

【导读】随着“碳中和”概念普及，光伏、风力、储能等行业再度迎来风口。而作为这些行业的常用通讯接口，RS-485往往需要添加?；さ缏防幢Ｕ贤ㄑ段榷ǎ疚慕蠹医樯芤恢侄嘟诘慊肪车谋；さ缏贩桨?。
 
“碳中和”是今年饱受热议的话题，而实现“碳中和”的关键元素之一就是大力发展新能源。在未来我国生态文明建设中，新能源中许多细分行业都会对“碳中和”做出卓越贡献。比如，光伏发电、风力发电、逆变储能等一系列产业将迎来蓬勃发展。
 
而作为新能源领域中设备间通讯的一种常用接口，RS-485总线在应用中经常需要添加外围?；さ缏防吹钟叩燃兜木驳缁蚶擞看吹挠跋?，保障自身通讯稳定。但工程师通?；崾褂闷宸诺绻芎蚑VS管搭建防护电路，该电路的结电容较高，在节点数较多时将会影响总线通讯。针对此问题，本文将为大家介绍一种低结电容的外围电路设计方案参考。
 
本文将重点介绍RS-485相关的总线?；さ缏贩桨浮?/div>
 
常用RS-485?；さ缏?/div>
 
新能源领域中的多节点RS-485总线保护电路应用
图 1  ?；さ缏?
 
如图 1所示的?；さ缏?，气体放电管将接口处的大部分浪涌电流泄放，共模电感滤除共模信号的干扰，TVS进一步降低气体放电管后的残压，从而?；ず蠹兜缏?。RSM485ECHT模块应用图 1所示?；さ缏房梢源锏浇哟ゾ驳?plusmn;8kV，共模浪涌±4kV，差模浪涌±2kV，满足大部分工业现场对RS-485节点静电和浪涌等级的要求。
 
图 1所示?；さ缏匪淙槐；つ芰锨?，但其结电容较大， A-RGND或B-RGND结电容为2.5nF左右，当总线上有较多节点均使用图 1?；さ缏方凶橥?，总线的电容量较大，信号反射以及信号边沿趋于平缓使信号质量变差，甚至会导致通信异常。
 
总线电容导致的信号反射问题
 
当信号在通信线上传输，到达RS-485节点上的?；さ缏肥?，?；さ缏返慕岬缛菔剐藕攀艿降乃彩弊杩狗⑸浠?，一部分信号将被反射，另一部分发生失真并继续传播下去。
 
 
新能源领域中的多节点RS-485总线保护电路应用
图 2  RSM485ECHT单节点RS-485接口差分波形
 
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图 3  总线接6个?；さ缏妨邮疽馔?/div>
 
新能源领域中的多节点RS-485总线保护电路应用
图 4  RSM485ECHT接6个?；さ缏凡ㄐ尾馐缘?波形
 
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图 5  RSM485ECHT接6个?；さ缏凡ㄐ尾馐缘?波形
 
RSM485ECHT的RS-485接口驱动能力较强，如下为使用相同测试条件测试市场上常用的RS-485收发器芯片测试波形，可以看出其波形已被严重干扰，且反射波形已到达RS-485芯片门限电平附近，有可能引起通信异常。因此在实际应用中应选择驱动能力较强的收发器。
 
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图 6  某RS-485收发器接6个?；さ缏凡ㄐ尾馐缘?波形
 
新能源领域中的多节点RS-485总线保护电路应用
图 7  某RS-485收发器接6个?；さ缏凡ㄐ尾馐缘?波形
 
低结电容保护电路
 
当通信节点数较多，可以使用如图 8所示?；さ缏?，其A-RGND或B-RGND的结电容仅为20pF，虽然TVS结电容较大，但普通二极管结电容非常小，TVS与普通二极管的结电容为串联关系，因此可以减小?；さ缏返慕岬缛?。使用图 8进行图 3所示的组网，测试点1的波形如图 9所示，测试点6波形如图 10所示，波形基本未发生变化。
 
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图 8  ?；さ缏?（低结电容）
 
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图 9  RSM485ECHT接6个?；さ缏?波形测试点1波形
 
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图 10  RSM485ECHT接6个保护电路2波形测试点6波形
 
总结
 
总线上挂载的?；さ缏坊崾剐藕攀艿降乃彩弊杩狗⑸浠贾滦藕欧瓷?，当总线上的节点数较多，总线的电容量较大，会对总线波形造成干扰，影响通信信号质量，因此为减小?；さ缏范宰芟咄ㄐ诺挠跋?，在实际应用可以选择驱动能力较强的收发器，并且保护电路若使用图 1所示保护电路，应选择低结电容TVS，也可选择使用如图 8所示的低结电容?；さ缏贰?/div>
 
致远电子作为国内总线隔离领导品牌，经过二十年的技术积累，面向新能源以及工业领域推出RSM系列隔离收发器。RSM系列产品能有效解决总线干扰、通信异常等问题。与传统的设计相比， RSM系列产品内置完整的隔离DC-DC电路、信号隔离电路、RS-485总线收发电路以及总线防护电路，具备高集成度与可靠性，能够有效帮助用户提升总线通信防护等级。
 
新能源领域中的多节点RS-485总线保护电路应用
 
●    波特率支持：500Kbps，115.2Kbps，9.6Kbps等；
●    节点数量：256个、128个、32个等；
●    通道数量：单路、双路、四路等；
●    工作温度：-40~85℃或-40~105℃；
●    隔离电压：2500VDC或3500VDC；
●    Mini小体积或标准模块化封装；
●    外壳及灌封材料符合UL94 V-0标准；
●    具有低电磁辐射和高抗电磁干扰性。
 
 
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