人物如何保护工业RS-485网络免受故障影响选择can总线与485总线哪个更好
在工业环境中，RS-485网络的保护是确保数据传输稳定性的关键。然而，这些网络常常面临着各种类型的故障，如电缆接线错误、电缆弯曲导致绝缘损坏等问题。如果不采取适当措施，这些故障可能会导致数据与电源之间的短路。在这种情况下，过压保护收发器就显得尤为重要，它们能够在总线端子上提供高于最大可能DC电源电压的高DC与交流隔离。
除了过压保护收发器之外，还需要考虑瞬态电压抑制器（TVS）的使用。TVS能够有效地防止静电（ESD）、瞬态脉冲干扰（EFT）和电涌瞬变对RS-485数据线造成的影响。在24V额定电压的情况下，可以承受高达36V的电压偏移。
瑞萨电子生产了一系列具有OVP功能的收发器，这些收发器可以承受±60V AC/DC过载，同时还具备双折返限流功能。这意味着即使在共模或过载范围内，驱动器输出也不会超过RS-485规范。此外，这些收发器还配备了热关断功能，在芯片温度超出安全范围时自动禁用驱动器，以避免进一步损害。
内部ESD保护通过可控硅整流器实现，其触发阈值设定为±70V以防止误触放大。这些特性使得这些设备可以与多种TVS结合使用，而不担心内部和外部保护方案之间相互作用的问题。
电视机抑制元件是一种特殊设计，用来处理三种主要类型的过载：ESD、EFT和雷击。为了应对36V直流环境中的突变，他们必须有相似的工作伏特并且超过40V反向击穿伏特。当发生反向击穿时，它们开始导通，从而限制了进入它们的工作伏特泄漏流量，使其保持低于1mA。一旦达到10mA，则他们将打开以吸收更多能量，并限制输入信号到200mW以上。
选择正确的地位至关重要，因为非对称钳位极大地限制了共模范围，因此通常建议每条数据线都应该单独连接一个电视机抑制元件，以获得完整±20v共模范围并符合RS-485标准。此外，它们具有4pF结阻抗，对长距离网络以及高速点对点通信都非常有利，但不会影响信号完整性。
设计技巧也是至关重要的一部分，因为虽然ESD和EFT脉冲在较低纳秒时间内，但是频谱覆盖30Hz到300MHz。这意味着我们需要像RF工程师一样进行设计，以最小化耦合和返回路径中的感应。而且，我们应该确保所有GND参考平面都是铜层平面的，没有孔洞或切口，以及多层板布局，将信号走线放在顶层，然后是接地层和供货层作为第二、三层底部用于路由控制信号，如DE及RE启用信标。而且，电视机抑制元件要尽可能靠近板边缘放置，并尽量让当前先经过电视机抑制元件再进入总线端子做好走线设计，最好使用去耦容值进行去耦，并至少使用两个接地孔来减少感应效应。
