RS485接口EMC電路設計方案！
更新時間（jiān）：2021-04-08 點（diǎn）擊次數：1894
1. RS485接（jiē）口6KV防雷電（diàn）路設計方案RS485用於設備（bèi）與計算機或其它設備之間通訊，在產品應用中其走線多與電源、功率信（xìn）號等混合在一起，存在ＥＭＣ隱患。本方案從EMC原（yuán）理上，進行了相關的抑製幹擾和抗敏感度的設計，從設計層次解決EMC問題。L1為共（gòng）模電感，共模電感能夠對衰減共模幹擾，對（duì）單板內（nèi）部的幹擾（rǎo）以及外部的幹（gàn）擾（rǎo）都能抑製，能提高產品的抗幹擾能力，同時也能減小通過（guò）429信號線對外的輻射，共模電感阻（zǔ）抗選擇範圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值選取1000Ω/100MHz；C1、C2為濾波電容，給幹擾提（tí）供低阻抗的回流路徑（jìng），能有效減小對外的共模電流以同時對外（wài）界幹擾能（néng）夠濾波（bō）；電容容值選取範圍為22PF~1000pF，典型值選取100pF；若信號（hào）線（xiàn）對金屬外殼有（yǒu）絕緣耐壓要求，那麽差分（fèn）線（xiàn）對地的兩個濾波電容需要考慮耐壓；當電路上有多（duō）個節點時要考慮降低或去掉（diào）濾波電容的值。C3為接（jiē）口地和（hé）數（shù）字地之間的跨（kuà）接電容，典型（xíng）取（qǔ）值為1000pF， C3容值可根據測試情況進行調（diào）整；為了達到IEC61000-4-5或GB17626.5標準，共模6KV，差（chà）模2KV的防雷測試要求，D4為三（sān）端氣體放電管組成第.一.級防護電路，用於抑製線路上的共模以（yǐ）及差模浪湧（yǒng）幹（gàn）擾，防止幹擾（rǎo）通過信號（hào）線影響下一級電路；氣體放電管標稱電壓VBRW要求大於13V，峰值電流IPP要求大於等於143A；峰（fēng）值功率WPP要求大（dà）於等於1859W；PTC1、PTC2為熱敏電阻組成第二級防護電路，典型取（qǔ）值為10Ω/2W；為保證氣體放電（diàn）管（guǎn）能順利的導通（tōng），泄放大能量必須增加此電阻進行分壓，確保（bǎo）大部分（fèn）能量通過氣體放電（diàn）管走掉（diào）； D1~D3為TSS管（半導體（tǐ）放電管）組成第三（sān）級防護電路（lù），TSS管標稱電（diàn）壓VBRW要求大於8V，峰值電流IPP要（yào）求大於等於143A；峰值（zhí）功率WPP要求（qiú）大於等於1144W；如果設備為金屬外（wài）殼，同時單板可以獨立的劃分出接口地，那麽金（jīn）屬外殼與（yǔ）接（jiē）口（kǒu）地直接電氣連接，且單板地與接口地通過（guò）1000pF電（diàn）容相連；如果設備為非金（jīn）屬（shǔ）外殼，那麽接口地PGND與單（dān）板數字地（dì）GND直接（jiē）電氣連接。（1）防護器件及（jí）濾波器件要靠近接口位置處擺放且要求（qiú）擺放（fàng）緊湊整齊，按照先防護後濾波（bō）的規則，走線時要盡量避免走線曲折的情況；（2） 共模電感與（yǔ）跨接電容要置於隔離帶中。（1）接（jiē）口（kǒu）及接口（kǒu）濾（lǜ）波防護電路周邊不能走（zǒu）線且不能放置高速或敏感的器件；（2） 隔離帶下麵投影層要做掏空處理，禁止走線（xiàn）。2. RS485接口電路分（fèn）地設計（jì）（1）為了抑（yì）製內部單板噪（zào）聲通過RS485接口向外傳導輻射，也為了增強單板對外部幹擾的抗擾能力，在RS485接口處增加濾波器（qì）件進行抑製，以濾波（bō）器件位（wèi）置大小為界，劃分出接口地；（2）隔離帶中可以選（xuǎn）擇性的增加電容作為（wéi）兩者地之間（jiān）的連接（jiē），電容C4、C5取值建議為1000pF，信號線上串聯共（gòng）模電（diàn）感CM與電容濾（lǜ）波，並與接口地並聯GDT和TVS管進行防護；且所有防（fáng）護（hù）器件都靠近接口放置，共模電感CM置於隔離帶內，具體布局如圖示。（1）當接口與單板存在相容性較（jiào）差或不相容的電路時，需要在接（jiē）口與單板之（zhī）間進行“分地”處理，即根據不同的端口（kǒu）電（diàn）壓、電平（píng）信號和傳輸速率來分別設置地線。“分地”，可以防止不相容電路的（de）回流信號的疊加，防止公共（gòng）地線阻抗耦合；（2）“分地”現象會（huì）導（dǎo）致回流信號跨越隔離帶時阻抗變大，從而（ér）引起極.大（dà）.的EMC風險，因此在隔離帶間通過電容來給信號提供回流路徑。
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