最大可以接多少个节点由RS-485接收器的输入阻抗来决定,标准RS-485接收器输入阻抗大于12K欧姆,最多可以驱动32个负载。输入电阻越大,驱动的负载越多。比如ADM3061EARZ输入阻抗48K欧姆,最多可以驱动128个负载。
图4:RS-485接收器的输入阻抗和负载数量
RS-485面临的EMC电磁干扰风险
对于RS-485的EMC电磁干扰需要考虑下面三种情况的静电防护:
“静电”防护ESD:
干扰成因:静电引起的干扰
干扰路径:手指触碰
对应标准:IEC 61000-4-2
典型干扰波形:接触放电±8 kV ,ESD脉冲4mJ ,ESD波形(接触放电8kV)
图5:静电干扰典型干扰波形
“电快速瞬变脉冲群” 防护EFT
干扰成因:快速开关引起的干扰,比如:切断感性负载、继电器触点弹跳等
干扰路径:高频噪声通过各种路径耦合到通信端口
对应标准:IEC 61000-4-4
典型干扰波形:端口电压2kV,单个EFT脉冲能量4mJ ,EFT 50Ω负载波形2kV
图6:电快速瞬变脉冲群典型干扰波形
“浪涌”防护Surge
干扰成因:开关或雷电瞬变引起的干扰
干扰路径:各种路径耦合到通信端口
对应标准:IEC 61000-4-5
典型干扰波形:浪涌脉冲能量可以达到90J,浪涌1.2/50µs波形
图7:浪涌电压典型干扰波形
RS485的EMC电磁干扰解决方案
TVS管保护
如何连接:TVS管连接需要保护的线路与地,提供过压保护。
如何工作:当产生大于TVS的击穿电压的瞬态电压时,TVS电阻变小,能量从TVS管流到地(《1 ns)。在瞬态事件后,TVS管自动复位至低阻抗状态,允许系统恢复正常工作
图8:TVS保护电路
TVS管非对称击穿电压:RS485芯片需要保障在+12V至–7V的收发器共模范围。因此对于TVS管的要求也是非对称击穿电压。比如CDSOT23-SM712独有特性是具有+13.3V和–7.5V的非对称击穿电压。