RS485總線(xiàn)節點(diǎn)的瞬態(tài)保護

　　圖 4 TVS 二極管的 V-I 特性

　　盡管高 ESD 額定值的收發(fā)器可以應對這種短期過(guò)應力，但一些較弱的組件會(huì )受益于浪涌額定電阻，其以串聯(lián)方式切換至收發(fā)器總線(xiàn)終端(請參見(jiàn)圖 3)。10Ω 到 20Ω 典型取值的電阻器可降低鉗位動(dòng)作期間流向收發(fā)器的電流，從而最小化對其 ESD 單元的影響。

　　除這些危險的電壓和電流電平以外，現實(shí)世界瞬態(tài)還帶來(lái)大量的寬帶噪聲。例如，ESD 脈沖的噪聲有大約 3 MHz 到 3 GHz 的頻譜。因此，除瞬態(tài)抑制外，我們還建議利用噪聲濾波和高頻布局方法來(lái)確保一個(gè)面對電磁干擾 (EMI) 時(shí)穩健的電路板設計。

　　這些建議將幫助您完成這種設計。在您的電路設計之初就要考慮的瞬態(tài)保護方案包括：

　　使用一個(gè)四層印刷電路板，其堆疊順序為：總線(xiàn)信號層、接地層、電源層和控制信號層。

　　將接地層緊挨總線(xiàn)信號層放置，以建立阻抗跟蹤控制，并為返回電流提供低電感通路。

　　將 TVS 二極管盡可能地靠近總線(xiàn)連接器放置，以防止瞬態(tài)滲入電路板電路。

　　將旁路電容器 (10nF – 100nF) 盡可能地靠近電路板上的所有 IC 放置。

　　利用多個(gè)過(guò)孔(每個(gè)終端至少 2 個(gè))將瞬態(tài)抑制器和旁路電容與接地層連接。

　　通過(guò)簡(jiǎn)單的 R-C 低通濾波器將 EMI 濾波器應用于收發(fā)器的單端側。

　　請注意，因為高頻電流沿最小電感通路傳導，所以大多數上述建議都以轉移通過(guò)低電感通路的高頻噪聲為目標。

　　結論

　　一些精密的瞬態(tài)抑制器二極管具備對 RS-485 網(wǎng)絡(luò )中所有總線(xiàn)節點(diǎn)都進(jìn)行高效保護的能力。盡管有效的瞬態(tài)保護會(huì )增加初始設計的成本，但其可以防止未來(lái)實(shí)地運行故障、網(wǎng)絡(luò )停運以及可能出現的產(chǎn)品召回所帶來(lái)的高昂費用。