rs485的低内阻共模干扰的来源是什么？

1万 · 2008-11-2 19:32

看了老帖，知道RS485要共地消除共模干扰，但在有低内阻共模干扰的情况下，在地线上会形成大的地电流，还是会有共模电压。最好的办法是电气隔离。那么在什么样的情况下要考虑“低内阻共模干扰”呢？雷击？交流电不同相？把每个RS485接收板的电路地共起来在什么样的情况下可靠性是可以接受的？有无前辈指点一下？在一整栋楼里和分布在几栋楼里有不同吗？交流电源是分布供电的。

1万 · 2008-11-2 19:54

关于485总线的接地问题
    在485总线的应用中，如果简单地只用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来，而忽略了信号地的互连，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有下面二个原因：
1．共模干扰问题：485总线虽采用差分方式传输信号，似乎并不需要相对于某个参照点来判定信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了，但有人往往忽视了任何485接口IC总有一定的共模电压承受范围，如一般的-7～+12V，只有满足这个条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。比如当发送器A向接收器B发送数据时，发送器A的输出共模电压为VOS，由于两个系统具有各自独立的接地系统，存在着地电位差VGPD，那么接收器输入端的共模电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V，但VGPD可能会有很大幅度如十几伏甚至上百伏，且可能伴有强干扰（快速波动），致使接收器共模输入超出正常范围并在传输线路上产生干扰电流，轻则影响正常通信，重则损坏通信接口电路。
2．EMI问题：发送器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端（注意485的交流模型），整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
    由于上述原因，尽管485采用了差分平衡传输方式，但对整个485网络而言，必须有一条低阻的信号地将各个接口的工作地连接起来，使共模干扰电压VGPD被短路。这条信号地可以是额外的一条线（非屏蔽双绞线），或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。这是最通常的接地方法。
    值得注意的是，这种做法仅对高阻型共模干扰有效，由于干扰源内阻大，短接后不会形成很大的接地环路电流，对于通信不会有很大影响。若共模干扰源内阻较低时，则会在接地线上形成较大的环路电流，影响正常通信，这时应采用下述解决方案：
（1）采用浮地技术，隔断接地环路。这是较常用也是十分有效的一种方法，当共模干扰内阻很小时上述方法已不能奏效，此时可以考虑将引入干扰的节点（例如处于恶劣的工作环境的现场设备）浮置起来（也就是系统的电路地与机壳或大地隔离），这样就隔断了接地环路，不会形成很大的环路电流。
（2）采用隔离接口。有些情况下，出于安全或其它方面的考虑，电路地必须与机壳或大地相连，不能悬浮，这时可以采用隔离接口来隔断接地回路，但是仍然应该有一条地线将隔离侧的公共端与其它接口的工作地相连。

1万 · 2008-11-2 21:42

作者： chunyang 于 2005-10-11 12:05:00 发布：
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如强电漏电时或有强耦合感应（分布“变压器”）
这个“低阻”指信号源（在此是干扰源）的内阻。

"强耦合感应"具体能举个例子吗？

4万 · 2008-11-3 10:38

不知楼上有没有过触碰某些电器外壳感到明显被电击的感觉？这时如果你用试电笔去测都会指示有电，其产生原因在于电磁感应或绝缘电阻不足，这是最常见的例子，也是工业现场要特别注意的。不少开关电源系统具有输入派型组件，其中心接点要求接大地，但接地不良或干脆没有接时，派型组件的电容将构成与电网的交流回路，其能量足以摧毁一般接口芯片。

1万 · 2008-11-3 18:25

机箱外壳带电，这种情况就是上面说的吗？我现在是把外壳接到铁窗栏上，没有麻电。强电我不是太懂。
“输入派型组件”GOOGLE了一下，没查到是什么东东，是不是过EMC的串在火、零线之间的两个高压电容，中间是要接大地的。没接大地的话交流电压可有110V。

照这么说，在“正常状态”下（即每个分控板的电路地都很好的接到了大地上）不隔离也可以，在防止错误的情况下，就必须隔离了，就象加二极管防止电源接反一样。和雷电有关系吗？比如感应雷？

4万 · 2008-11-3 19:33

如果485的各节点不存在地电位差当然不必接参考地，但总线距离长、电气环境复杂时很难保证这一点。防雷击的情况又不同，虽然雷击感应电也属共模干扰，但特性截然不同，不是连接参考地就能搞定的，需要根据现场实际情况做针对性的解决。关于485技术方面我写过不少帖子，都是长期经验积累和理论分析得出的，有兴趣的话不妨看看，包括我的Blog、本坛精华区和老帖中。

只看该作者 · 2008-11-5 10:08

采用共模隔离设计需注意初级电路与单板上的其它电路,地的印制线在单板上应分离开,并有足够的绝缘距离.

RS485接口推荐保护电路: LT-B3D090L+JK250-120U+BS0080MS

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