RS-485电路设计经验

bjhyyq

RS-485电路设计经验 [复制链接]

RS-485的标准全称为TIAA/EIA-485串行通讯标准。数据通讯采用差分线号传输方式，也称作平衡传输，使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如下图：

通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。

接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。

RS-485注意事项

1、RS485网络安装

RS485网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。主要是为了降低反射信号（尤其是在节点处及总线阻抗不连续点），不会影响信号质量。

2、RS485终端匹配

对RS-422与RS-485总线网络一般要使用终接电阻进行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配。

一般终端匹配采用终接电阻方法，终接电阻一般在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻。这种匹配方法简单有效，但匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。

另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。

还有一种采用二极管的匹配方法。这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目的。节能效果显著。

3、RS-485接地问题

电子系统的接地是很重要的，RS-485传输网络的接地同样也是很重要的，因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性，主要存在两大隐患：共模干扰和EMI。

共模干扰：RS-485接口采用差分方式传输信号方式且收发器有一定的共模电压范围，如RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。如下图，因地电位差导致的共模干扰：

电磁辐射（EMI）问题：驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路。如果没有一个低阻的返回通道（信号地）就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

应对措施：

·        若干扰源内阻不是非常小，可以考虑在接地线上加限流电阻限制干扰电流。

·        采用浮地技术，隔断接地环路。

·        采用隔离接口。

4、RS-485瞬态保护

前面提到的接地措施只对低频率的共模干扰有保护作用。对于频率很高的瞬态干扰就无能为力了，因为引线电感的作用，对于高频瞬态干扰来讲，接地线实际等同于开路。这样的瞬态干扰可能会有成百上千伏的电压。但持续时间很短。如果不加以适当防护就会损坏接口。对于这种瞬态干扰可以采用隔离或旁路的方法加以防护。

damiaa

好

bjhyyq

damiaa 发表于 2017-10-26 15:14
好

版主大大，别这样

damiaa

用485接口的话，485的连线距离和连接数量，还有抗干扰问题是必须解决的问题。现在抗干扰都比较好办。要求高的放电管或压敏电阻+TVS，要求低的就用个TVS管 像 SM712这种便宜的东西。 否则485老坏。桌上一堆堆坏的芯片。

qwqwqw2088

485口损坏受瞬态过电压和静电造成损坏的原因，其实比较复杂

langtuodianzi

RS-485接收器差分输入端对“地”的共模电压允许-7～+12V，超过此范围的过压瞬变就可能损坏器件，引起过压瞬变的来源通常是雷电、静电放电、电源系统开关干扰等。对于通讯线路的来说，合理防护的基础是正确选用器件。

damiaa

langtuodianzi 发表于 2018-11-15 15:16
RS-485接收器差分输入端对“地”的共模电压允许-7～+12V，超过此范围的过压瞬变就可能损坏器件，引起过压瞬 ...

浪拓电子的出来介绍介绍你们的芯片。

qwqwqw2088

damiaa 发表于 2018-11-15 15:27
浪拓电子的出来介绍介绍你们的芯片。

浪拓的高压放电管比较厉害，用过

damiaa

qwqwqw2088 发表于 2018-11-15 16:16
浪拓的高压放电管比较厉害，用过

是啊，浪涌需要用。

476700838

总线标准规定了总线接口的电气特性标准即对于2个逻辑状态的定义:正电平在+2V～+6V之间,表示一个逻辑状态。负电平在-2V～-6V之间,则表示另一个逻辑状态;数字信号采用差分传输方式,能够有效减少噪声信号的干扰