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发布时间：2019-07-03 责任编辑：wenwei

【导读】RS-485总线被广泛应用在工业环境，可能有高等静电或浪涌干扰，工程师通?；崾褂闷宸诺绻芎蚑VS管搭建防护电路，但该电路的结电容较高，应用不当将会影响通讯。本文将为大家介绍一种低结电容的外围电路。
 
1 常用RS-485保护电路
 
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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?；ず蠹兜缏贰SM485ECHT?？橛τ猛?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所示保护电路虽然?；つ芰锨浚浣岬缛萁洗?，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。
 
2 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。
 
图2所示为RSM485ECHT单节点发送波形，图3为RS-485总线接6个?；さ缏返氖疽馔?，每个节点之间的距离在30cm左右，使用双绞线手拉手连接，图4和图5分别为在总线上接6个图1所示电路的波形测试点1和波形测试点6（图3中标注的位置）的波形，波形的上升/下降时间变长，并且波形测试点1波形变成了台阶形状。
 
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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>
 
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图4 RSM485ECHT接6个?；さ缏凡ㄐ尾馐缘?波形
 
RS-485保护电路结电容对信号质量的影响
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
 
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图7 某RS-485收发器接6个保护电路波形测试点6波形
 
3 低结电容?；さ缏?/div>
 
当通信节点数较多，可以使用如图8所示?；さ缏罚銩-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）
 
RS-485保护电路结电容对信号质量的影响
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
 
4 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，因此为减小保护电路对总线通信的影响，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?；さ缏罚ρ≡竦徒岬缛軹VS，也可选择使用如图8所示的低结电容保护电路。
 
 本文转载自ZLG立功科技。
 
 
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