解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS-485收发器的电源隔离;通过隔离器件将信号隔离,彻底消除共模电压的影响。实现此方案的途径可分为:

(1)传统方式:用光耦、带隔离的DC-DC、RS-485芯片构筑电路;

(2)使用二次集成芯片,如ADM2483、ADM257E等。

u 传统光电隔离的典型电路:(如图2所示)

量子电路的两点特殊分析

图2、光电隔离RS485典型电路

图中我们以高速光耦6N137为例(当然只是示意图)来说明一下隔离型RS485电路。VDD与VCC485是两组不共地的电源,一般用隔离型的DC- DC来实现。通过光耦隔离来实现信号的隔离传输,ADM487与MCU系统不共地,完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生,大大降低了485的损坏率, 提高了系统的稳定性。但也存在电路体积过大、电路繁琐、分立器件过多、传输速率受光电器件限制等缺点,对整个系统的稳定性也有一定的影响。

u 隔离型RS485器件来实现隔离传输:(如图3所示)

量子电路的两点特殊分析

图3、隔离型RS485芯片ADM2483应用图

ADM2483是ADI推出的隔离型485芯片,SOW-16封装,内部集成了一个三通道的磁隔离器件和一个半双工485收发器,2500V隔离电压、传 输速率500K、共模电压抑制能力25KV/µS。但此电路仍需双电源供电,因此也会在一定程度上存在电路体积过大的问题。

u 完全隔离型RS485器件实现隔离传输:(如图4所示)

量子电路的两点特殊分析

图4、完全隔离型RS485/422芯片ADM2587E应用图

ADM2587E是ADI继ADM2483之后,推出的单电源隔离型485芯片。SOW-20封装,2500V隔离电压,全/半双工、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/µS、±15KV的ESD保护。适合用于工控、电力、仪表、安防等各种485隔离场合。

四、RS485总线保护电路

隔离虽然能有效的抑制高共模电压,但总线上还会存在浪涌冲击、电源线与485线短路、雷击等潜在危害,所以我们一般会在总线端采取一定的保护措施。

一般我们会在VA、VB上各串接一个4~10Ω的PTC电阻,并在VA、VB各自对地端接6、8V的TVS管,当然也可用普通电阻与稳压二极管代替。更多 的还可以加热保险丝、防雷。管,不过并不是说这些加的越多越好,具体要看实际应用,如果这些保护太多的话,也会影响到整个系统的节点数,与通信稳定性。

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