RS485總線節(jié)點的瞬態(tài)保護

　　圖 4 TVS 二極管的 V-I 特性

　　盡管高 ESD 額定值的收發(fā)器可以應(yīng)對這種短期過應(yīng)力，但一些較弱的組件會受益于浪涌額定電阻，其以串聯(lián)方式切換至收發(fā)器總線終端(請參見圖 3)。10Ω 到 20Ω 典型取值的電阻器可降低鉗位動作期間流向收發(fā)器的電流，從而最小化對其 ESD 單元的影響。

　　除這些危險的電壓和電流電平以外，現(xiàn)實世界瞬態(tài)還帶來大量的寬帶噪聲。例如，ESD 脈沖的噪聲有大約 3 MHz 到 3 GHz 的頻譜。因此，除瞬態(tài)抑制外，我們還建議利用噪聲濾波和高頻布局方法來確保一個面對電磁干擾 (EMI) 時穩(wěn)健的電路板設(shè)計。

　　這些建議將幫助您完成這種設(shè)計。在您的電路設(shè)計之初就要考慮的瞬態(tài)保護方案包括：

　　使用一個四層印刷電路板，其堆疊順序為：總線信號層、接地層、電源層和控制信號層。

　　將接地層緊挨總線信號層放置，以建立阻抗跟蹤控制，并為返回電流提供低電感通路。

　　將 TVS 二極管盡可能地靠近總線連接器放置，以防止瞬態(tài)滲入電路板電路。

　　將旁路電容器 (10nF – 100nF) 盡可能地靠近電路板上的所有 IC 放置。

　　利用多個過孔(每個終端至少 2 個)將瞬態(tài)抑制器和旁路電容與接地層連接。

　　通過簡單的 R-C 低通濾波器將 EMI 濾波器應(yīng)用于收發(fā)器的單端側(cè)。

　　請注意，因為高頻電流沿最小電感通路傳導(dǎo)，所以大多數(shù)上述建議都以轉(zhuǎn)移通過低電感通路的高頻噪聲為目標(biāo)。

　　結(jié)論

　　一些精密的瞬態(tài)抑制器二極管具備對 RS-485 網(wǎng)絡(luò)中所有總線節(jié)點都進行高效保護的能力。盡管有效的瞬態(tài)保護會增加初始設(shè)計的成本，但其可以防止未來實地運行故障、網(wǎng)絡(luò)停運以及可能出現(xiàn)的產(chǎn)品召回所帶來的高昂費用。