人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响常用的现场总线技术
在工业现场，RS-485网络是连接设备和传感器的关键技术。然而，这种总线电缆可能与DC电源共享同一根导管，从而增加了数据线受到短路或绝缘损坏的风险。在这种情况下，保持运行需要过压保护收发器，其端子必须具有高于最大可能DC电源电压的高DC与AC隔离电压。
为了保护RS-485数据线免受更高过电压瞬变（如雷击）的影响，我们需要使用具备特定开关特性的瞬态电压抑制器（TVS）。本文探讨了如何通过结合过压保护收发器和TVS来防止静電、瞬态脉冲干扰以及电涌瞬变对工业RS-485网络造成的影响，尤其是在24V额定电压环境中。
有一个名为图1的收发器，它能够承受±60V AC/DC过载。这意味着它可以产生120V差分电壓，即±60V。根据EIA-485标准，在极端条件下可达±80V。虽然禁用的驱动器只依赖输出晶体管的击穿能力，但这并不意味着它们会在不恰当的时候发生故障。在这样的情况下，将启用其中一个总线驱动，以便远程接收器检测到足够多的当前流入回路泵以延伸至远程接收器。
双折返限流是一种巧妙限制驱动级从任何情况下都能传输数据并在发生故障时限制其当前流出的方式。图2展示了一款具有双折返限流功能的受故障保护收发器，它提供比RS-485规范规定更宽共模范围工作。在40V共模范围内，该第一折返当前约63mA确保负载被正确驱动，而第二折返低于13mA以降低功耗。此限流方案保证即使在极端共模或过载的情况下，驱动者输出不会超过规范。
此外，还有热关断功能，当芯片温度升高时将禁用驱动，并且仅当温度降至15°C后再次启用。如果故障仍然存在，则重复执行热关断循环直至清除。当ESD发生时，一些SCR实现内部ESD保护。这类设备具有快速回跳而非齐纳特性。当外部触及触发阈值以上时，他们开始导通。但是，由于晶体管击穿非常高，因此触发阈值设为±70V，以防止误触放大。
许多TVS设备用于三种主要类型：ESD、EFT和突波，但要应对36伏直流势力，还需要进一步考虑工作率和超过40伏反向击穿率。此外，要注意进入电视机工作率中的泄漏率不得超出1毫安。而后，当反向击穿发生，其I-V曲线显示10毫安。一款典型电视机由四个控制二极管和中心弹簧二极管组成，如图4所示，这样的设计占据只有2mmx1mm空间，而且拥有45伏反向击穿点并350mW吸光能力，而I-V曲线显示3.5伏前沿斜坡，以及12.5kΩ阻抗，对称钳位行为，并且其结容量仅为4pF，使得该解决方案适合高速点对点应用，同时保持信号完整性。
最后，无论是否选择单个或两个电视机，都应该尽可能靠近板连接处放置，以防止瞬变通过电子板进行扩散；走向收集机构之前，让信号先通过电视机；走行设计使用小型“v”形连接，如图5所示，在靠近IC上方使用去耦容件，并至少使用两孔地面孔来最小化地面感应效应。
