人物如何利用十种现场总线技术保护工业RS-485网络免受故障影响
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隔离电压。
除了过压保护收发器，还需要瞬态电压抑制器（TVS）来保护数据线免受更高过电压瞬变（如雷击）的影响。TVS能够提供特定开关特性的瞬态对策，以防止静電、瞬态脉冲干扰和电涌瞬变对RS-485数据线造成破坏。
瑞萨电子生产具备过压保护（OVP）的RS-485收发器，它们能够承受高达±60V的AC和DC过電壓。这使得它们可以在任何情况下都能传输数据并限制其功耗。当发生故障时，这种限流方案可以防止驱动器输出对负载造成严重损害。
为了进一步提高安全性，收发器内部还配备了ESD保护机制。这通过可控硅整流器实现，当外部電壓超过触发阈值时，它们开始导通。触发阈值设置为远超操作极限，以防止误触發。此外，TVS必须具有相近工作電壓和超过40V的反向擊穿電壓，以保護直流過電壓。
设计一个稳健的過電壓保護方案就像进行RF设计一样，对去耦和低電子感返回路径有很高要求。因此，在設計時應確保GND和VCC参考平面是真實銅平面，並且信号走線應布於顶层，其後分別是接地和VCC平面作為第二層與第三層，而底層為路由控制信號，如DE及RE啟用信號。此外，TVS应尽可能靠近板连接器放置，并且走线设计应使当前先流入TVS再到达收发器总线端子。
總結而言，将過壓保護收發器與現代瞬態電壓抑制技術相結合，可以大幅減少成本、面積使用以及設計時間，是工業RS-485網絡的一個重要選擇。
