一、RS485简介

       定义：RS485是一种串行通信标准，使用差分传输，其中一路定义为A，另一路定义为B。

       优势：具有较强的共模抑制能力，通信速率可高达10Mbit/s，理论通讯距离可达1200米。

       电气特性：MARK逻辑“1”以两线间的电压差为+(2~6)V表示；SPACE逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V表示。

 二、RS485接口电路结构

       RS485 接口设计可能会影响的EMC问题有：辐射问题、干扰问题、雷击浪涌等。

       1） RS485 接口可能带出单板内部的干扰，通过线缆形成对外辐射导致辐射发射测试超标；

       2） RS485 会受外界干扰会导致通讯异常，如脉冲群干扰、射频干扰；

       3） 存在户外走线时，有存在雷击损坏的风险。

       针对上述风险，我们设计的常用的RS485防护电路拓扑结构如下，基本可以满足日常工业的实际需求，对于一些防护要求更加苛刻的应用工况，可以根据测试需求进行参数调整。

    1、电路设计分析

       1） GDT1、GDT2为气体放电管，高防护等级要求产品需增加，主要是为了抑制线路上的共模和差模浪涌干扰，形成初级保护电路，避免对内部电路形成破坏性的损坏；

       2） PTC1、PTC2为热敏电阻，一般工业应用可以不加，但为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管导走；

       3） D1、D2、D3为TVS管，相比前两级，第三级防护为更精细的防护作用；

       4） L1为共模电感，对共模干扰形成高阻抗，C1~C2则为干扰提供低阻抗泄放通路，避免干扰进入后级电路，同时L1也能减小板卡对外的辐射。

       上述1~2点主要实现了接口对雷击浪涌等大能量冲击的防护，当RS485安装在室外场景时需增设；第3~4点主要在静电防护、抑制辐射骚扰方面发挥作用，当RS485安装在室内电磁环境温和时即可满足防护需求。

    2、PCB布局要点

       1） 上述电路结构中，防护器件回流路径为FG(设备外壳)，即表示当设备为金属外壳时，L1前后最好进行分地处理，板卡地与FG通过跨接电容连接；当设备为非金属外壳时，FG与板卡地直接连接；

       2） 防护器件要靠近端口布局，遵守先保护后滤波原则，有序摆放，减少因为布线带来的分布参数影响；

       3）接口及接口滤波保护电路周围不布线；

       4）RS485信号线走差分，提高抗干扰能力。

三、总结

       本章对RS485的接口防护设计进行了详细说明，关于器件参数选型根据实际测试需求进行调整，器件选型方法也可以参考上一系列《初识EMC元器件》。根据产品应用场景设计所需的防护等级，才能实现高性价比设计。

        下一章我们将走进下一个常用接口《接口EMC设计（二）——RS232》。

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