人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响尤其是can总线由三部分组成的特殊场景下
在工业RS-485网络中，总线电缆通常与工业直流（DC）电源共用一根导管。然而，由于电缆接线错误或剧烈弯曲导致的绝缘损坏，可能会引起数据与电源导体间短路。在这些故障情况下，保持运行需要过压保护收发器，其总线端子需具备高于最大可能DC电源电压的高DC与交流（AC）隔离电压。
为了保护总线数据线免受更高过电压瞬变的影响，如雷击，我们需要具有特定开关特性的瞬态電壓抑制器（TVS）。本文讨论了过压保护收发器和TVS的组合，以及它们如何保护RS-485数据线免受静電、瞬態脉冲干扰以及電涌瞬變的影响，尤其是在工業DC總線中，其中24V額定電壓可承受高達36V的電壓偏移。
图1所示的一款具备过压保护（OVP）的RS-485收发器能够承受±60V的AC和DC过电压。被禁用的收发器仅依赖其输出晶体管的高击穿电压，因此很容易承受如此高的电压。但是，过 电压通常在最不恰当的时候发生，比如在数据传输过程中。在这种情况下，将启用其中一个总线驱动器，将足够 的当前延迟到远程接收器进行检测。
为了防止对驱动器造成严重损坏，我们需要一种巧妙限流方案，使驱动者能够在任何情况下都可以传输数据并在发生故障时限制其功耗。图2显示了这款专为此目的设计的大折返限流功能。这款限流方案确保即使在共模或过 电量范围内极端情况下的驱动者输出不会超过RS-485规范。
除了内部ESD保护装置外，这款收发器还提供热关断功能，即当芯片温度超出设定值时禁用驱动者。这将功耗降至零，并使芯片冷却。当温度恢复正常后，驱动者将自动重新启用。如果故障仍然存在，则将重复执行热关断/重新启用的循环，直至故障清除。此外，无论驱动者是否启用或IC掉入状态，都有故障保护处于活动状态。
最后，在构建最终设计时，可以采用单个TVS解决方案，但应注意非对称钳位可能会限制共模范围。因此，对于高速点对点链路和长距离网络，每条信号路径都应该使用一个独立电视屏幕，以保证完整性并符合标准。此外，还应确保GND和VCC参考平面无孔切口以减少返回路径中的电子感抗，并且尽量靠近板连接点放置电视屏幕，以防止瞬变穿透整个PCB层次结构。此外，还应考虑走向去耦容纳区，以便通过并联容纳区实现更大的容纳能力，同时避免形成LC槽路，从而产生EMI问题。
