RS485接口隔离及保护电路

       RS485接口是基于Modbus协议的接口之一，应用非常广泛，如工控行业、通讯行业、仪器仪表行业、安防行业、智能家居行业等。RS485接口是属于对外通讯接口，通常通讯线路是处于产品（外壳）外部；而在很多行业中，产口外部的EMC环境是比较恶劣的，如工控行业，外部可能会有电机，电机运转容易使RS485线路产生工频干扰；通讯行业、智能家居行业产品外部容易受感应雷击、感应浪涌破坏；仪器仪表行业容易受到其它设备产生的高频干扰及辐射干扰等。

　　由于RS485端口应用的EMC环境比较复杂，容易造成偶尔通信出错、接收不到数据、或容易突然损坏等问题；此类问题使用总线隔离电路或许能得到解决。

　　如图所示，本电路采用光耦隔离器将SP485芯片与MCU隔离开来，OC1、OC2、OC3光耦隔离器可以使产品外部通过485线缆进来的干扰信号开来，从而不会影响后面MCU电路。工字电感L1可以起到退耦作用，使RS485电源端隔离开，不会将浪涌电压直接影响电源电路。TVS1是浪涌箝位二极管，可以将线缆感应而来的浪涌电压箝位，保护SP485芯片和电源电路。

　　对于干扰信号我们可以使用隔离电路，但是485线缆可能会和市电线缆在一个线槽内，485线缆就容易耦合到感应浪涌；如果485线缆在室外，也会容易耦合到感应雷击；感觉浪涌或感觉雷击，瞬间电压非常高（工作电压的几倍至几十倍），对低压电路芯片的破坏力是很强的。下图是485端口的浪涌保护电路：

　　如图所示，GDT3是陶瓷气体放电管，可以在微秒内将浪涌电流泄放，其泄放浪涌电流量在KA级别，将其放置于485端口前级。PTC1、PTC2自恢复保险不但可以起到退耦作用，还可以起来过电流保护。TVS2、TVS3、TVS4瞬态抑制二极管，组合使用可以起到共模保护、差模保护作用。

　　无论是干扰防护、感应浪涌防护、还是感应雷击防护，产品的外部结构、接大地与否、还有PCB Layout都会非常重要。如有疑问欢迎咨询！