RS485总线节点的瞬态保护

器件的压降，其随上升电流成比例增加。这种电压常常表示为可以高达 35V 的钳位电压 Vc，其明显超出了收发器总线电位的最大额定值。

　　图 4 TVS 二极管的 V-I 特性

　　尽管高 ESD 额定值的收发器可以应对这种短期过应力，但一些较弱的组件会受益于浪涌额定电阻，其以串联方式切换至收发器总线终端(请参见图 3)。10Ω 到 20Ω 典型取值的电阻器可降低钳位动作期间流向收发器的电流，从而最小化对其 ESD 单元的影响。

　　除这些危险的电压和电流电平以外，现实世界瞬态还带来大量的宽带噪声。例如，ESD 脉冲的噪声有大约 3 MHz 到 3 GHz 的频谱。因此，除瞬态抑制外，我们还建议利用噪声滤波和高频布局方法来确保一个面对电磁干扰 (EMI) 时稳健的电路板设计。

　　这些建议将帮助您完成这种设计。在您的电路设计之初就要考虑的瞬态保护方案包括：

　　使用一个四层印刷电路板，其堆叠顺序为：总线信号层、接地层、电源层和控制信号层。

　　将接地层紧挨总线信号层放置，以建立阻抗跟踪控制，并为返回电流提供低电感通路。

　　将 TVS 二极管尽可能地靠近总线连接器放置，以防止瞬态渗入电路板电路。

　　将旁路电容器 (10nF – 100nF) 尽可能地靠近电路板上的所有 IC 放置。

　　利用多个过孔(每个终端至少 2 个)将瞬态抑制器和旁路电容与接地层连接。

　　通过简单的 R-C 低通滤波器将 EMI 滤波器应用于收发器的单端侧。

　　请注意，因为高频电流沿最小电感通路传导，所以大多数上述建议都以转移通过低电感通路的高频噪声为目标。

　　结论

　　一些精密的瞬态抑制器二极管具备对 RS-485 网络中所有总线节点都进行高效保护的能力。尽管有效的瞬态保护会增加初始设计的成本，但其可以防止未来实地运行故障、网络停运以及可能出现的产品召回所带来的高昂费用。