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EMC知识—RS485 接口的电磁兼容设计
时间:2018-11-21 12:09:41  作者:临测检测技术(上海)有限公司  点击:
一、RS485 接口介绍

RS-485 采用平衡发送和差分接收方式实现通信,其接口详细的电器参数如下:

接口定义:A、B
工作电压:-7V-12V
信号速率:10Mb/s
接口电缆: 双绞屏蔽电缆
走线方式:根据实际的情况进行走线,大长度1000m
接口的电磁兼容设计

二、EMC 设计要求

RS485 用于设备与计算机或其它设备之间通讯,应用与空调产品时其走线时多与电源、功率信号等混合在一起,RS485 接口设计可能会影响的EMC 问题如下:

1、辐射发射问题:RS485 接口会带出单板内部的干扰,通过电源线形成对外辐射,导致辐射发射测试超标;


2、抗干扰问题:RS485 会受外界干扰会导致通讯异常,如脉冲群干扰、射频干扰在空调产品使用时会因压缩机、风机、电磁阀等干扰源,导致通讯异常;因RS485 走线长,有可能存在户外走线,因此要考虑防雷设计;多国认证

三、RS485 接口原理设计
接口的电磁兼容设计

1. D1、D2 为气体放电管,主要用来泄放共模浪涌能量,气体放电管击穿电压300V,通流量1kA;



2. D3、D4、D5 为半导体放电管,主要用来泄放共模以及差模浪涌能量,半导体放电管型号BS0300N-C,其导通电压为40V,通流量为100A;


3. R1、R2 选用10Ω,(不用逗号)1/2W 的电阻,因半导体放电管启动电压要低于气体放电管,为保证气体放电管能顺利的导通,泄放大能量必须增加此电阻(R1、R2)进行分压,确保大部分能量通过气体放电管泄放,半导体放电管作精细防护;


4. C1、C2 电容,给干扰提供低阻抗的回流路径,能有效减小对外的共模干扰电流同时对外界干扰能适当的滤波;此电容容值可以根据实际的情况进行调整,从22pF至1000pF,典型值为100pF;


5. 共模电感能够对衰减共模干扰,对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制,能提高产品的抗干扰能力,同时也能减小通过信号电缆对外的辐射,共模电选择100MHz 时阻抗为2200Ω的器件;


6. 在实际测试中如果接口存在EMC 问题,以上元器件均可调整,具体元器件调整参数参照《常用电磁兼容器件选型规范》。FDA认证

四、RS485 接口PCB 设计
接口的电磁兼容设计
PCB 设计要点:
1、元器件布局要紧凑,元器件位置要按照信号流向进行布局;
2、遵循先防护后滤波的原则;

3、地设计时要保证防护地与数字地隔离;
4、信号走线要平行等长走线;
5、在进行PCB 铺铜时,注意防护器件以及共模电感正下方掏空处理。

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