如何保护工业RS-485网络免受故障影响你知道吗现场总线控制系统是怎么工作的
在工业现场总线控制系统中，RS-485网络的保护对数据传输至关重要。那么，你知道如何保护这些网络免受故障影响吗？首先，我们需要了解现场总线控制系统是什么，以及它是如何工作的。接下来，我们可以探讨过压保护收发器和瞬态电压抑制器（TVS）的组合如何有效地保护RS-485数据线不受静电、瞬态脉冲干扰和电涌瞬变的影响。
过压保护收发器，如图1所示，可以承受高达±60V的AC和DC过电压，这意味着它们能够在120V差分电压下正常工作。此外，它们还具有双折返限流功能，以防止驱动器损坏。在发生故障时，这种限流方案可以限制驱动器输出的电流，从而降低功耗并确保设备安全运行。
内部ESD保护通过可控硅整流器实现，触发阈值为±70V，以防止误触发。在高DC隔离度的TVS使用时，该设计提供了额外层次的保护。这些TVS必须具有相近工作电压和超过40V的反向击穿电压，并且其I-V特性如图3所示。
最终，为了最大程度地减少设计复杂性，同时确保RS-485规范得到遵守，最好使用两个TVS，每个放置于一条数据线上。这将产生对称钳位特性，在图4中用引脚1至3表示。此外，对于长距离网络或高速点对点数据链路，应考虑到信号完整性的要求。
最后，由于ESD和EFT脉冲通常发生在较低纳秒范围内，因此设计稳健过电压保护方案就像进行RF设计一样关键。这包括确保GND和VCC参考平面无孔或切口，多层板布局以及靠近板连接器放置TVS以防止瞬变穿透。
