RS485接口的抗干擾設計
RS485接口的抗干擾設計可以采取總線隔離、使用磁環、屏蔽雙絞線、增加瞬態電壓抑制器(TVS)和串聯磁珠等多種措施。RS485作為一種廣泛應用于工業通信、電力監控、儀器儀表等領域的串行通信協議,因其具有結構簡單、通信距離遠、速度快、成本低等諸多優點而備受關注。
一、【總線隔離】
保障設備及人身安全:在存在高壓影響的場合中,RS485用于設備間通信時,通過隔離可以確保設備和人身的安全。
避免遠端接收異常:電勢差的影響可以通過隔離來減少,從而保證通信的穩定性。

圖1 電勢差的影響
避免數據異常和器件損壞:地環路的影響是引起數據異常和器件損壞的常見原因,通過隔離可以有效避免這類問題的發生。
二、【增加鐵氧體磁環吸收干擾】
增強吸收效果:在設備入口端增加鐵氧體磁環能夠有效吸收干擾,并且增加通信線在鐵氧體磁環中的匝數可以進一步提升吸收效果。
三、【使用屏蔽雙絞線】
抑制電快速脈沖群騷擾:使用屏蔽雙絞線,并且單點接大地,可以有效抑制耦合到通信線上的電快速脈沖群騷擾。

圖2 使用屏蔽雙絞線
四、【增加RS-485總線對地TVS】
保護RS485收發器:當耦合到RS485總線上的電快速脈沖群騷擾電壓幅值較高時,通過增加TVS管可以實現過壓保護,進而保護RS485收發器。

圖3 增加TVS進行過壓保護
五、【RS-485總線串聯磁珠】
提高抗干擾能力:磁珠在高頻時相當于電阻,可以將高頻能量轉化為熱能消耗掉,因此在RS485總線上串聯磁珠有助于提高其抗干擾能力。
此外,在進行RS485接口的抗干擾設計時,還有以下因素需要特別注意:
(1)應確保所有連接都符合電氣安全標準,并且在實施任何保護措施前要斷開電源。
(2)對于屏蔽層單點接地的做法,需確保“單點”選擇的正確性,以避免地環路的產生。
(3)在安裝TVS或其它保護器件時,需注意它們的擊穿電壓和與RS485芯片的兼容性。
RS485接口的抗干擾設計是一個系統性工程,它不僅要求技術人員具備專業的理論知識和豐富的實踐經驗,還需要他們具備敏銳的問題分析和解決能力。通過對上述措施的綜合運用和注意事項的遵守,人們可以顯著提升RS485通信系統的可靠性和穩定性,以滿足工業控制等惡劣環境下的應用需求。