RS-485收發(fā)器難題是否讓您輾轉反側，我們知道的都告訴您！

公式3計算總功耗為：

PDtotal = PDic + PDdc + PDac                      (3)

如需計算總功耗，必須首先計算出每個(gè)部分的功率。器件功耗參見(jiàn)公式4，其中靜態(tài)電源電流Icc在數據手冊中指定：

PDic = Vcc*Icc                                    (4)

如果將電阻性負載置于總線(xiàn)上，驅動(dòng)器會(huì )在其上產(chǎn)生一個(gè)電壓（Vod），如公式5和6所示，其中C是寄生電容，它包括收發(fā)器的電容、負載的電容和跡線(xiàn)電容。數據頻率f也包括在計算中。

PDdc = Vcc*I – I²*R = (Vcc – I*R)*I                           (5)

PDac = 2*2C*f*Vcc*Vod                              (6)

圖4：計算功耗扇區

7. 如何保護RS-485接口免受靜電釋放（ESD）影響？

ESD保護有多種類(lèi)型，包括人體模型、國際電工委員會(huì )（IEC）接觸放電和IEC氣隙放電。如果一個(gè)收發(fā)器具有集成了IEC ESD（例如德州儀器的 THVD1450 或 THVD1500 ），則無(wú)需外部組件就可在指定收發(fā)器的電平上保護RS-485接口免受ESD的影響。

例如，在沒(méi)有任何外部元件的情況下，THVD1450可以支持18-kV IEC 61000-4-2接觸放電。市場(chǎng)上許多器件都沒(méi)有這種集成，因此需要外部瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管。

2. 如何了解是否需要外部TVS二極管？

工業(yè)網(wǎng)絡(luò )必須在惡劣的環(huán)境中可靠運行。由ESD、感應負載的切換或雷擊引起的電氣過(guò)應力瞬變會(huì )破壞數據傳輸并損壞總線(xiàn)收發(fā)器，除非采取有效措施來(lái)減少瞬態(tài)影響。

德州儀器器件已根據以下標準進(jìn)行了測試：

●   IEC 61000-4-2的ESD抗靜電測試，模擬了操作員直接向相鄰電子部件施加靜電。  THVD1500 和 THVD1450 已通過(guò)此標準測試。

●   IEC 61000-4-4-4的電氣快速瞬態(tài)(EFT)或突發(fā)抗擾度測試，模擬了因感應負載中斷、繼電器觸點(diǎn)彈跳等引起的日常開(kāi)關(guān)瞬變。THVD1450和THVD1550已通過(guò)此標準測試。

●   就電流和持續時(shí)間而言，電涌抗擾度測試IEC 61000-4-5是最嚴格的瞬態(tài)抗擾度測試，約比ESD和EFT測試時(shí)間長(cháng)1000倍。 THVD1429 和 THVD1419 已通過(guò)此標準測試。

德州儀器的THVD系列最新的RS-485收發(fā)器根據這些標準集成了各種保護級別，且無(wú)需額外的外部保護。保護級別在器件數據表中指定。

3. 如何防止高電壓短路？

在許多RS-485應用中，存在著(zhù)不慎將通信線(xiàn)連接到電源線(xiàn)的風(fēng)險。這種風(fēng)險在現場(chǎng)安裝的系統中特別高，如HVAC系統、照明控制或其他樓宇自動(dòng)化應用等現場(chǎng)安裝的系統中。這些情況下，必須確保RS-485收發(fā)器不會(huì )損壞，以避免昂貴的現場(chǎng)退貨和重新安裝風(fēng)險。

雖然像TVS二極管之類(lèi)的箝位元件能夠限制瞬態(tài)事件中收發(fā)器觀(guān)察到的最大電壓，但它們通常無(wú)法防止較長(cháng)時(shí)間的應力（例如DC短路）。為防止這些情況，需要一些串聯(lián)限流元件。一種典型的方法是使用正溫度系數（PTC）電阻器。該電阻在標稱(chēng)條件下的電阻較低，但在故障條件下，當大電流流過(guò)時(shí)（例如，流過(guò)TVS等箝位裝置），電阻就會(huì )變大。

但是，使用這些額外的串聯(lián)限流和并聯(lián)電壓箝位元件可能會(huì )很昂貴，并占用寶貴的PCB空間。因此，大多數情況下，更優(yōu)化的方法是使用能夠耐受這些高故障電壓而無(wú)需外部保護的收發(fā)器。   就是一個(gè)示例。其額定承受直流短路電壓可達+/- 70V。

德州儀器參考設計 “ 保護RS-485收發(fā)器免受持續高電壓/電氣過(guò)應力的參考設計 ” 中可看到使用THVD1500收發(fā)器的實(shí)現方式的示例。

閱讀博文：“ 如何根據額定電壓為RS-232、RS-485和CAN選擇TVS二極管 。 ”

閱讀博文：“ 如何計算高速RS-485收發(fā)器的功耗 ”。

閱讀博文：“ RS-485基礎：故障安全偏置網(wǎng)絡(luò )的兩種方法  。 ”

有關(guān)隔離式RS-485收發(fā)器的具體信息，請查看FAQ博文：“ 有關(guān)隔離式RS-485收發(fā)器的七大問(wèn)題 。 ”