EMC知識——RS485 接口的電磁兼容設(shè)計(jì)
出處:電子市場 發(fā)布于:2016-07-01 14:42:20 | 2108 次閱讀
RS-485 采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信,其接口詳細(xì)的電器參數(shù)如下:
接口定義:A、B
工作電壓:-7V-12V
信號速率:10Mb/s
接口電纜: 雙絞屏蔽電纜
走線方式:根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行走線,長度1000m
二、EMC 設(shè)計(jì)要求
RS485 用于設(shè)備與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間通訊,應(yīng)用與空調(diào)產(chǎn)品時其走線時多與電源、功率信號等混合在一起,RS485 接口設(shè)計(jì)可能會影響的EMC 問題如下:
1、輻射發(fā)射問題:RS485 接口會帶出單板內(nèi)部的干擾,通過電源線形成對外輻射,導(dǎo)致輻射發(fā)射測試超標(biāo);
2、抗干擾問題:RS485 會受外界干擾會導(dǎo)致通訊異常,如脈沖群干擾、射頻干擾在空調(diào)產(chǎn)品使用時會因壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、電磁閥等干擾源,導(dǎo)致通訊異常;因RS485 走線長,有可能存在戶外走線,因此要考慮防雷設(shè)計(jì);
三、RS485 接口原理設(shè)計(jì)
2. D3、D4、D5 為半導(dǎo)體放電管,主要用來泄放共模以及差模浪涌能量,半導(dǎo)體放電管型號BS0300N-C,其導(dǎo)通電壓為40V,通流量為100A;
3. R1、R2 選用10Ω,(不用逗號)1/2W 的電阻,因半導(dǎo)體放電管啟動電壓要低于氣體放電管,為保證氣體放電管能順利的導(dǎo)通,泄放大能量必須增加此電阻(R1、R2)進(jìn)行分壓,確保大部分能量通過氣體放電管泄放,半導(dǎo)體放電管作精細(xì)防護(hù);
4. C1、C2 電容,給干擾提供低阻抗的回流路徑,能有效減小對外的共模干擾電流同
時對外界干擾能適當(dāng)?shù)臑V波;此電容容值可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整,從22pF至1000pF,典型值為100pF;
5. 共模電感能夠?qū)λp共模干擾,對單板內(nèi)部的干擾以及外部的干擾都能抑制,能提高產(chǎn)品的抗干擾能力,同時也能減小通過信號電纜對外的輻射,共模電選擇100MHz 時阻抗為2200Ω的器件;
6. 在實(shí)際測試中如果接口存在EMC 問題,以上元器件均可調(diào)整,具體元器件調(diào)整參數(shù)參照《常用電磁兼容器件選型規(guī)范》。
四、RS485 接口PCB 設(shè)計(jì)
1、元器件布局要緊湊,元器件位置要按照信號流向進(jìn)行布局;
2、遵循先防護(hù)后濾波的原則;
3、地設(shè)計(jì)時要保證防護(hù)地與數(shù)字地隔離;
4、信號走線要平行等長走線;
5、在進(jìn)行PCB 鋪銅時,注意防護(hù)器件以及共模電感正下方掏空處理。
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