如何才能有效保护工业RS-485网络免受故障的侵扰随着现场总线技术的发展历程我们应该如何应对这些挑战
在工业RS-485网络的设计和应用中,如何有效地保护总线电缆免受故障影响尤为重要。随着现场总线技术的发展历程,我们应该如何应对这些挑战?本文将探讨过压保护收发器与瞬态电压抑制器(TVS)的组合,以及它们是如何共同工作以保护RS-485数据线免受静电、瞬态脉冲干扰和电涌瞬变的影响。
首先,需要明确的是,工业RS-485网络中的总线电缆通常与工业直流(DC)电源共用一根导管。在这种情况下,如果出现接线错误或由于剧烈弯曲而导致绝缘损坏,这可能会引起数据与电源导体间短路。为了解决这个问题,我们需要使用过压保护收发器,它们能够在最大可能DC电源超过其指定额定值时提供隔离,并且必须具备高于最大可能DC電壓的高DC與交流(AC)隔離電壓。
然而,当面临更高过電壓瞬變事件,如雷击时,就需要特定的开关特性来防止这些突变。这就是瞬態電壓抑制器(TVS)的作用,它們能夠保護RS-485資料線不受靜電、瞬態脈衝干擾以及電涌瞬變影響。
本文还会详细介绍具备过压保护(OVP)的RS-485收发器及其限流方案,以及内部ESD保护机制。此外,还将讨论具有高DC隔离度的TVS设备,以及它们是如何通过四个当前控制二极管和一个典型反向击穿二极管来工作以实现对称钳位功能。
最后,本文将提出一些设计技巧,以确保GND和VCC参考平面没有孔或切口,从而减少低频信号返回路径中的电子感应效应。此外,还会强调电视节件和去耦容量至少使用两个接地穿孔,以最小化传输过程中的噪声并降低EMI风险。
综上所述,将OVP收发器与现代TVS结合起来,可以显著减少成本、空间需求并缩短开发时间,为各种应用提供多种瞬态保护解决方案。