485地線連線問題

2022-11-20 21:09:05 字數 1231 閱讀 9104

關於485匯流排的接地問題

在485匯流排的應用中,如果簡單地只用一對雙絞線將各個介面的「a」、「b」端連線起來,而忽略了信

號地的互連,這種連線方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有下面二個原因:

1.共模干擾問題:485匯流排雖採用差分方式傳輸訊號,似乎並不需要相對於某個參照點來判定訊號,系

統只需檢測兩線之間的電位差就可以了,但有人往往忽視了任何485介面ic總有一定的共模電壓承受範圍

,如一般的-7~+12v,只有滿足這個條件,整個網路才能正常工作。當網路線路中共模電壓超出此範圍

時就會影響通訊的穩定可靠,甚至損壞介面。比如當傳送器a向接收器b傳送資料時,傳送器a的輸出共模

電壓為vos,由於兩個系統具有各自獨立的接地系統,存在著地電位差vgpd,那麼接收器輸入端的共模電

壓vcm就會達到vcm=vos+vgpd。rs-485標準規定vos≤3v,但vgpd可能會有很大幅度如十幾伏甚至上百伏

,且可能伴有**擾(快速波動),致使接收器共模輸入超出正常範圍並在傳輸線路上產生干擾電流,

輕則影響正常通訊,重則損壞通訊介面電路。

2.emi問題:傳送器輸出訊號中的共模部分需要乙個返回通路,如沒有乙個低阻的返回通道(訊號地)

,就會以輻射的形式返回源端(注意485的交流模型),整個匯流排就會像乙個巨大的天線向外輻射電磁波

。 由於上述原因,儘管485採用了差分平衡傳輸方式,但對整個485網路而言,必須有一條低阻的訊號

地將各個介面的工作地連線起來,使共模干擾電壓vgpd被短路。這條訊號地可以是額外的一條線(非屏

蔽雙絞線),或者是遮蔽雙絞線的遮蔽層。這是最通常的接地方法。

值得注意的是,這種做法僅對高阻型共模干擾有效,由於干擾源內阻大,短接後不會形成很大的接

地環路電流,對於通訊不會有很大影響。若共模干擾源內阻較低時,則會在接地線上形成較大的環路電

流,影響正常通訊,這時應採用下述解決方案:

(1) 採用浮地技術,隔斷接地環路。這是較常用也是十分有效的一種方法,當共模干擾內阻很小時上

述方法已不能奏效,此時可以考慮將引入干擾的節點(例如處於惡劣的工作環境的現場裝置)浮置起來

(也就是系統的電路地與機殼或大地隔離),這樣就隔斷了接地環路,不會形成很大的環路電流。

(2) 採用隔離介面。有些情況下,出於安全或其它方面的考慮,電路地必須與機殼或大地相連,不能

懸浮,這時可以採用隔離介面來隔斷接地迴路,但是仍然應該有一條地線將隔離側的公共端與其它介面

的工作地相連。

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