RS485接（jiē）口EMC電路設計方案！
更新（xīn）時間：2021-04-08 點擊次數（shù）：1756
RS485用於設備與計算（suàn）機或其它設（shè）備之間通訊，在產品應用中（zhōng）其走線多與電源、功（gōng）率信（xìn）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（rǎo）和抗敏感度的設計，從設計層（céng）次解決EMC問題。L1為共模電感，共模電感能夠（gòu）對衰（shuāi）減共模幹擾，對單板內部的幹擾以及外部的幹擾都能抑製，能（néng）提（tí）高產品的抗幹擾能力，同時也能減（jiǎn）小通過429信號線對外的輻射，共（gòng）模電感阻抗選擇範（fàn）圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值選取（qǔ）1000Ω/100MHz；C1、C2為濾波電容，給幹擾提供低阻抗的回流路徑，能有效減（jiǎn）小對外的共模電流以同時對外界幹擾能夠濾波；電容容值選取範圍為22PF~1000pF，典型值選取（qǔ）100pF；若信號線對金屬（shǔ）外殼有絕緣耐壓要求，那麽差分線對地的兩個濾波（bō）電容需要考慮耐壓（yā）；當電路（lù）上有多個節（jiē）點時要考慮降低或去掉濾波電容的值。C3為接口地和數字地之間的跨接電容，典型取值為（wéi）1000pF， C3容值可根（gēn）據測試情況（kuàng）進行調整（zhěng）；為了達到（dào）IEC61000-4-5或GB17626.5標準，共模6KV，差模2KV的（de）防雷測試要求，D4為三端氣體放電管組成第.一.級防護電路，用於抑製線路（lù）上的（de）共模以及差模浪湧幹擾，防止（zhǐ）幹擾通過信號線影響下一級電路；氣體放電管（guǎn）標稱電壓VBRW要求大於13V，峰值電流IPP要求大於等於143A；PTC1、PTC2為熱敏電阻組成第二級防護電路，典型取值為10Ω/2W；為（wéi）保證氣體放電管能順利的導通，泄放大能量必須增加此電阻進行分壓，確保大部分能量通（tōng）過（guò）氣體（tǐ）放電管走掉； D1~D3為TSS管（半（bàn）導體放電（diàn）管（guǎn））組成第三級防護（hù）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WPP要求大於等於1144W；如果（guǒ）設備為金（jīn）屬外（wài）殼，同時單板可以獨立的劃分出（chū）接口地，那麽金屬外殼與接口地（dì）直接電氣連接，且單板地與接口地通過1000pF電容相連；如果設備為非（fēi）金屬外殼，那麽接口地PGND與單（dān）板數字（zì）地GND直接電氣連接。（1）防護器件及濾波器件要靠近接口位置處擺放且要求擺放緊湊整齊，按照先防護後濾波的規則，走線時（shí）要（yào）盡量避免走線（xiàn）曲折的情況；（2） 共模電（diàn）感與跨接電容要置於隔離帶中。（1）接口及接口濾（lǜ）波（bō）防護電路（lù）周邊不能走線且不能放置高速或敏感的器件；（1）為了抑製內部單板噪聲（shēng）通過RS485接口向外傳導輻射，也為（wéi）了增強單板對外部幹擾（rǎo）的抗擾能（néng）力，在RS485接口（kǒu）處增加濾（lǜ）波器件進行（háng）抑製，以濾（lǜ）波器件位置大小為界，劃分出（chū）接口地；（2）隔離帶中（zhōng）可以選（xuǎn）擇（zé）性的增加電容作為兩者地之間的連接，電容C4、C5取值建（jiàn）議為1000pF，信號線上（shàng）串（chuàn）聯共模電（diàn）感CM與電容濾波，並與接口（kǒu）地並聯GDT和TVS管進行防護；且所有防護器件（jiàn）都（dōu）靠（kào）近接口放（fàng）置，共模電感CM置於隔離帶內，具體布局如圖示。（1）當接口與單（dān）板（bǎn）存在相容性較差或不相（xiàng）容的電路時，需要在接口與單板之間進行“分地（dì）”處理，即根據不（bú）同的端口電壓（yā）、電平信號和傳輸速率來分別設置地線。“分地”，可以防止不相容電路的回流信號的疊加，防止公共地線阻抗（kàng）耦合；（2）“分地”現象會導致回流信號跨越隔離帶（dài）時阻抗變大，從而引起（qǐ）極.大.的EMC風險，因此在隔離帶間通過電容來給信號提供回流路徑。
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