485芯片使用中存在的主要問題_第1頁
485芯片使用中存在的主要問題_第2頁
485芯片使用中存在的主要問題_第3頁
485芯片使用中存在的主要問題_第4頁
485芯片使用中存在的主要問題_第5頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、485芯片使用中存在的主要問題:1、當有高頻脈沖從RJ45網絡接口進入,流向83485芯片時,傳輸線對高頻信號而言就是相當于電感,因此對于高頻瞬態干擾,接地線實際等同于開路。這樣的瞬態干擾雖然持續時間短暫,但可能會有成百上千伏的電壓,高頻脈沖耦合進內部線路對83485芯片和EMP240產生幅度很高的瞬態干擾,將芯片燒壞,嚴重的甚至把RJ45網絡接口座都炸裂。2、485接口芯片在使用、焊接或設備運輸的過程中都有可能受到靜電的沖擊而損壞。3、在接到維修工程的時候,工程人員去現場調查維修,就發現很多接口被燒壞很大部分是因為學校的接地線是虛的,使得防范雷擊瞬態高壓的效果大大降低,當有雷電通過,端口瞬間

2、大電流,使得芯片燒壞,接地處理不當往往會導致電子系統不能穩定工作甚至危及系統安全。4、83485輸出能力有限。有時應用比較多,485總路線上有可能同時接很多節點,此時差分信號接入口線對外輸出電流會比較大,若V485前端供電電路輸出不夠,也是容易損壞芯片的5、共模干擾:485總線雖采用差分方式傳輸信號,似乎并不需要相對于某個參照點來判定信號,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接口IC總有一定的共模電壓承受范圍,如一般的-7+12V,只有滿足這個條件,整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠,甚至損壞接口。比如當發送器A向接收器B發

3、送數據時,發送器A的輸出共模電壓為VOS,由于兩個系統具有各自獨立的接地系統,存在著地電位差VGPD,那么接收器輸入端的共模電壓VCM就會達到VCM二VOS+VGPD。RS-485標準規定V0SW3V,但VGPD可能會有很大幅度如十幾伏甚至上百伏,且可能伴有強干擾(快速波動),致使接收器共模輸入超出正常范圍并在傳輸線路上產生干擾電流,輕則影響正常通信,重則損壞通信接口電路。83485接口電路示意圖:圖二目前對485接口的保護措施:1、在網絡接口RJ45第三腳和第六腳處(即83485芯片的第六第七腳)增加TSS管,防止瞬間高壓產生高電流燒壞83485芯片繼而燒壞EMP240芯片。電路圖如下圖。G

4、ND厶GNDTSS1VCEJ45網絡接口邏T1戳列40W編陣M2C5可輯EPOO第一種:隔離保護83485收發器的差分輸入端對地共模電壓范圍為-7V到+12V,只有滿足這個條件才能正常工作,隔離保護是把數據端口與主器件電路隔離,將數據的信號地與任何固定的地連接隔離。光隔離器是利用光信號將電氣信號實現轉換,消除了電氣連續性。只要電路的漂浮電平不超過隔離器的額定擊穿電壓(通常1000-2500V),端口就不會損壞。完全隔離則有效的抑制了高共模電壓的產生,大大降低了83485的損壞率,提高了系統的穩定性。下圖為一個使用光電隔離方式連接的83485R芯片的示范電路,可以被直接嵌入實際的83485應用電

5、路中微處理器的UART串口的RXD、TXD通過光電隔離電路連接83485芯片的RO、DI引腳,控制信號R/D同樣經光電隔離電路去控制83485芯片的DE和/RE引腳。由微處理器輸出的R/D信號通過光電隔離器件控制83485芯片的發送器/接收器使能:R/D信號為T,則83485芯片的DE和/RE引腳為T,發送器有效,接收器禁止,此時微處理器可以向RS-485總線發送數據字節;R/D信號為“0”,則83485芯片的DE數據字節。任一時刻,83485芯片中的“接收器”和“發送器,只能夠有1個處于工作狀態。圖四優缺點分析:該類保護對共模瞬變很有效,但是該保護并不吸收或者分流浪涌能量,因此對瞬變狀態的持

6、續時間不敏感。存在電路體積過大、電路繁瑣、分立器件過多、傳輸速率受光電器件限制等缺點,對整個系統的穩定性也有一定的影響。第二種:分流保護分流保護的目的是使有害電流到達數據端口之前由保護器件將泄放。在差分信號輸入端(即EL83485芯片的第六第七腳)分別加上一路FFPTC(快速自恢復熔斷器)和TVS管(瞬態電壓抑制二極管)形成回路。第一層保護是由響應速度較快的TVS管構成,在反向應用條件下,當承受一個高能量的大脈沖時,TVS工作阻抗立即降至極低的導通值,從而允許大電流通過,同時把電壓鉗制在預定水平,其響應時間僅為10-12毫秒,允許的正向浪涌電流在TA=250C,T=10ms條件下,可達5020

7、0A。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率,并把電壓鉗制到預定水平,正如電路圖中,鉗位于6.8V的TVS管V4、V5、V6都是用來保護83485芯片的,避免83485芯片線在受外界干擾時(雷擊、浪涌)產生的高壓損壞83485收發器。可用于防雷擊、防過電壓、抗干擾、吸收浪涌功率等,是一種理想的保護器件。第二層保護:當有大的交流電壓灌入時,FFPTC(快速自恢復熔斷器)開始發熱,進而形成高阻,保證后續電路,等當故障排除后,PTC可恢復保險絲重新冷卻結晶,體積收縮,導電粒子重新形成導電通路,自恢復保險絲恢復為低阻狀態,從而完成對電路的保護。第三層:連接至A引腳的上拉電阻R7、連接至B引腳的下

8、拉電阻R8用于保護無連接的83485芯片處于空閑狀態,提供網絡失效保護,以提高83485節點與網絡的可靠性。R/D*4ko/ktVCCDEDISGND圖四優點是成本較低,缺點是保護能力有限,只能保護一定能量以內的瞬態干擾,持續時間不能很長,而且需要有一條良好的連接大地的通道,實現起來比較困難第三種:組合保護還可將上述兩種方法組合使用,隔離措施保護了電路不受地連接引起的電壓跌落影響,而分流保護器件不僅阻止了浪涌電壓超過隔離器的擊穿電壓,還可以處理線纜上出現的差模浪涌連接至A引腳的上拉電阻R7、連接至B引腳的下拉電阻R8用于保護無連接的83485芯片處于空閑狀態,提供網絡失效保護,以提高83485

9、節點與網絡的可靠性。使用DC-DC器件可以產生1組與微處理器電路完全隔離的電源輸出,用于向RS-485收發器電路提供+5V電源。電路中光耦器件的速率將會影響83485電路的通訊速率。圖中選用了NEC公司的光耦器件PS2501芯片,受PS2501芯片的響應速率影響,這一示范RS-485接口電路的通訊速率只可保障在19200bps速率下正常工作;如果需要達到更高的83485通訊速率,則需要選用響應速度更快的光耦器件。該種方式優點在于提供了板內外的同時保護,既能夠處理各種情況下引起的過壓、過流瞬變,又能防止共模電壓過大導致芯片無法工作。不利的是復雜度較高需要考慮到不同的地系統,實施起來有一定的難度。根據公司產品的多方面實際要求,我覺得第二種方案還是比較適合的,而且成本也較低,由于需要一條良好的連接大地的通道,在PCB制板的時候

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論