RS485接口EMC電路設計方案！
更新時（shí）間：2021-04-08 點擊次數：1470
RS485用（yòng）於設（shè）備與計算機或其它設備之間（jiān）通訊，在（zài）產（chǎn）品應用中其走線多（duō）與電源、功率信號等混合在一起，存在ＥＭＣ隱患。本方案從EMC原理上，進行了相關的抑製幹擾和抗敏感（gǎn）度的設計（jì），從設計層次解決EMC問題。L1為共模電感，共模電感能夠對衰減共模幹擾，對單板內部（bù）的幹擾以及外部的幹擾都能抑製，能提高（gāo）產品（pǐn）的抗幹擾能力，同時也能減小通過429信號線對外的輻射，共模電感（gǎn）阻抗選擇範圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值（zhí）選取1000Ω/100MHz；C1、C2為（wéi）濾（lǜ）波電容，給幹擾提供低阻抗的回流（liú）路徑，能有（yǒu）效（xiào）減小對（duì）外的共模電（diàn）流（liú）以同時對外界幹擾（rǎo）能（néng）夠濾波；電容容值選取範圍為（wéi）22PF~1000pF，典型值（zhí）選取100pF；若信號（hào）線對金屬外殼有絕緣耐壓要求，那麽差分線對（duì）地（dì）的兩個濾波電容（róng）需要考（kǎo）慮耐（nài）壓；當電路上有多個節點時要考慮降低或去掉濾波電容的值。C3為接口（kǒu）地和數字地之（zhī）間的跨接電容，典型（xíng）取值為1000pF， C3容值可根據測試情況進行（háng）調（diào）整；為（wéi）了達到IEC61000-4-5或GB17626.5標準，共模6KV，差模2KV的防雷測（cè）試要求，D4為三端（duān）氣體放電管組成第.一（yī）.級防護電路，用於抑製線路上（shàng）的共模以及差模浪（làng）湧幹擾，防止幹擾通過信號線影響下一級電路；氣體（tǐ）放電管標稱電壓VBRW要求大於13V，峰值電流IPP要求大於（yú）等於（yú）143A；PTC1、PTC2為（wéi）熱敏電阻組成第二（èr）級防護電路，典（diǎn）型取值為10Ω/2W；為保證氣體放電管能順利的（de）導通（tōng），泄（xiè）放（fàng）大能量必須（xū）增加此電阻進行分壓，確保大部分能量通過氣體放電管走（zǒu）掉； D1~D3為TSS管（半導體（tǐ）放（fàng）電管）組成第三級防護電路，TSS管標稱電壓VBRW要求大於8V，峰值電流IPP要求大於等於143A；峰值功率（lǜ）WPP要（yào）求大（dà）於等（děng）於1144W；如果設備為金屬（shǔ）外殼，同時單板可以獨立的（de）劃（huá）分出接口地，那麽金屬（shǔ）外殼與接口地（dì）直接電氣（qì）連接，且單板（bǎn）地與接口地通過1000pF電（diàn）容相連；如果設備為非（fēi）金屬外殼，那麽（me）接口地PGND與單（dān）板數字地（dì）GND直接電（diàn）氣連接。（1）防（fáng）護器件及濾（lǜ）波器件要靠近接口位置處擺放且要求（qiú）擺放緊湊整齊，按照先防（fáng）護後（hòu）濾波的（de）規則，走線時要（yào）盡量避（bì）免走（zǒu）線曲折的情況；（2） 共（gòng）模電感與跨接電容要置於隔離帶（dài）中。（1）接口及接口濾波防（fáng）護（hù）電路周邊不能走線且不能放（fàng）置高速或敏感的器件；（2） 隔離（lí）帶下麵投影層要做掏空處理，禁止走線（xiàn）。（1）為了抑製內部單板噪聲通過RS485接（jiē）口向外傳導輻射，也為了增強單板對外部幹擾的抗擾能力，在RS485接（jiē）口處增加濾波器件進行抑製，以濾波器件位（wèi）置大小為界，劃分出接口地；（2）隔離帶中可以選擇性的增加電（diàn）容作為兩者地之間的連接，電容C4、C5取值建議（yì）為1000pF，信號線上串聯共模電（diàn）感CM與電容濾波（bō），並與接口地並聯GDT和（hé）TVS管進行防護；且所有防護器件都靠近接口放置，共模電感CM置於隔離帶內，具體（tǐ）布局（jú）如圖示。（1）當接口與單板存在相容性較差或不相容的電路時，需要在接口與單板之間進行“分地”處理，即根據（jù）不同的端口電壓、電平信號和傳輸速率來分（fèn）別設置（zhì）地線（xiàn）。“分地”，可以防止不相容（róng）電路的回流信號的疊加，防止公共地線阻抗耦合；（2）“分地”現（xiàn）象會導致回流信號跨越隔離帶時阻抗變大，從而引起極.大.的EMC風險，因此在隔（gé）離帶間通過電容來給信號提供回流路徑。
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