人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响以现场总线技术ppt为依据
在工业现场，RS-485网络是连接设备和传感器的关键。然而，这些网络容易受到故障的影响，如电缆接线错误、电缆弯曲导致绝缘损坏等。这些问题可能会引起数据与电源之间的短路。在这种情况下，过压保护收发器可以帮助保持运行，并确保总线端子具有高于最大可能DC电源电压的DC与AC隔离。
为了进一步保护RS-485数据线，我们需要使用瞬态电压抑制器（TVS）。TVS能够有效地抵御静電（ESD）、瞬态脉冲干扰（EFT）和电涌瞬变的影响。特别是在工业DC总线中，24V额定电压可承受高达36V的偏移。
瑞萨电子提供了一系列具备过压保护（OVP）的RS-485收发器，如图1所示。这类收发器能够承受±60V的AC和DC过电压，使得在操作过程中即使发生极端条件下的故障，也能保障数据传输。
为了防止驱动器因故障而损坏，我们需要一种限流方案。此类方案包括双折返限流功能，如图2所示。这项技术在±20V宽共模范围内工作，确保了在整个40V共模范围内驱动负载时，不会出现折返现象。此外，当芯片温度过高时，还有热关断功能来减少功耗并使芯片冷却。
除了内部ESD保护措施外，我们还需要对外部输入进行额外保护。瑞萨电子提供的一些产品配备了可控硅整流器（SCR），如图3所示，这种设计可以防止触发阈值低于正常操作极限的情况下误触发。
对于更严重的故障情况，我们需要使用具有高DC隔离度且超过40V反向击穿能力的TVS设备，如图4所示。这类电视遮罩能够有效地吸收来自ESD、EFT和雷击等来源的大量能量，从而避免对系统造成破坏。
为了实现最终设计，我们需要考虑多层板布局，以便降低频率信号中的耦合效应。此外，在将TVS放置至板上时，要尽可能靠近板连接点，以防止瞬变穿透到主体IC部分。而走线设计也应该以小型化为目标，同时保证良好的信号完整性及抗干扰性能，最好采用去耦容值以及并联容值组合来实现这一目标。
综上所述，将瑞萨电子提供的一系列OVP收发器与Semtech TVS结合使用，可以显著提高工业RS-485网络对故障状况下的稳定性，同时简化设计过程，并降低成本。
