RS485接口EMC電路設計方案！
更新時間：2021-04-08 點擊次數：1474
1. RS485接口6KV防雷電路（lù）設計方案（àn）RS485用於（yú）設備與計算機或其它設（shè）備之間通訊，在產品（pǐn）應用中其走線多與電源（yuán）、功率信號等混合在一起，存在ＥＭＣ隱患。本方案從EMC原理上，進行了（le）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為共模電感，共模電（diàn）感能夠對衰減共模幹（gàn）擾，對單（dān）板內部的幹擾以及外部的幹擾都能抑製，能提高產品的抗幹擾能力，同時也能減小通過429信號線（xiàn）對外的輻射（shè），共模電感阻抗選擇範圍為120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型（xíng）值選取（qǔ）1000Ω/100MHz；C1、C2為濾波（bō）電容，給幹擾提供低阻抗的回流路徑，能（néng）有效減小對外的共模電流以同時（shí）對外界幹擾（rǎo）能（néng）夠濾波；電（diàn）容容（róng）值選取範圍為22PF~1000pF，典型值選取100pF；若信號線（xiàn）對金屬外（wài）殼有絕（jué）緣耐壓要求，那麽差（chà）分線（xiàn）對地的兩個濾波電容需要考慮耐（nài）壓；當電路上有多個節點時要考慮降（jiàng）低或去掉濾波電容的值。C3為接口地和（hé）數字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF， C3容值可根據測試情況（kuàng）進（jìn）行（háng）調整；為了達到IEC61000-4-5或GB17626.5標準，共模6KV，差模2KV的防（fáng）雷測試要（yào）求，D4為三端氣體放電管組（zǔ）成第.一.級（jí）防護（hù）電路，用於抑製線路上的（de）共模（mó）以及差模浪湧幹擾，防止幹擾（rǎo）通過信號線影響下一級電路；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；PTC1、PTC2為熱敏電阻組成（chéng）第二級防護電路，典型取值為10Ω/2W；為保證氣體放電（diàn）管能順利的導（dǎo）通，泄放大能量必須增加此電阻（zǔ）進行分壓，確保大部分能量通過氣體放電管走掉； D1~D3為TSS管（半導體放電管）組成第三級防護電路，TSS管標稱（chēng）電壓VBRW要求大於8V，峰值電流IPP要求大於等於（yú）143A；峰值功率WPP要求大於等於1144W；如果設備為金（jīn）屬外殼，同時單板可以獨立的劃分出接口地，那麽金屬外殼與接口地直接電氣連（lián）接（jiē），且（qiě）單板地與接口地通過1000pF電容相連；如果（guǒ）設備為非金屬外殼，那麽接口地PGND與單板數（shù）字地GND直接電氣連接。（1）防護器件及濾波器件要靠近接口位置處擺放且要求擺（bǎi）放緊湊整齊（qí），按照先防護後濾波的規則，走線時要盡量避免走線曲折的情況；（2） 共模電感與跨接電容要置（zhì）於隔離帶中。（1）接口及（jí）接口濾波防護電路周邊（biān）不能走（zǒu）線（xiàn）且不能放置高速或敏（mǐn）感的器件；（2） 隔離帶下麵投影層要做掏空處（chù）理，禁止走線。（1）為了抑製內部單板噪聲通過RS485接口向（xiàng）外傳導輻射，也為（wéi）了增強單板對外部幹擾的抗擾能力（lì），在RS485接口處（chù）增加濾波器件進行抑製，以濾波器件位置大小為界，劃分出接口地；（2）隔離帶中可以選擇性的增加電容作為兩者地之間的連接，電容C4、C5取值建議為1000pF，信號（hào）線上串聯共模電感CM與電容濾（lǜ）波，並與接口（kǒu）地並聯GDT和TVS管進行防護；且所有防（fáng）護器件都靠近接口放（fàng）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（róng）性較（jiào）差（chà）或（huò）不（bú）相容的（de）電路時，需要在接口（kǒu）與單板之間進（jìn）行（háng）“分地”處理，即根據不同的（de）端口電壓、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回流（liú）信號的疊加，防止公共地線阻抗耦合；（2）“分（fèn）地”現象會導致回（huí）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（jiān）通過電容來給信號提供回流路徑。
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