RS485的抗雷击技术
RS485防雷击设计是提高系统可靠性的重要措施。本文将介绍RS485防雷击技术的实现原理和相关标准，并介绍采用TED485为基础实现RS485接口的整体防雷击和过压保护的实
现方法及模拟实验测试结果。
随着数字通讯技术的发展和智能家电的普及，一个系统往往由多个需要相互通讯的终端组成。例如，楼宇安全监控系统、煤气表、水电表的自动抄表系统、超市的自动收费系统等都存在多站、远距离通信的问题。在要求通信距离为几十米到上千米时，由于RS485总线仅需要一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统，且设备简单、价格低廉，故在工程项目中获得广泛应用。RS485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号转换成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力。同时由于接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，使传输信号能在千米以外得到恢复。根据RS485标准，收发器的最大传输速率为10Mbps，最大电缆长度为4000英尺，总线上能连接32个收发器Sipex公司的SP485R允许在一条总线上连接400个收发器，广泛适用于远距离、多站式、分时通讯系统。在构成RS485总线网时，采用双绞线作传输线，传输线一般在室外架空或沿电缆沟敷设所以，在雷雨季节常发生因雷电在传输线上引起瞬变干扰而损坏器件。另外，由于RS485的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，即通常采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络，因此，雷电引发的瞬变往往导致传输线上的多个RS485收发器损坏，故防雷措施是RS485技术实际使用中必须考虑的问题，也是提高系统可靠性一个十分重要的措施。RS485接收器差分输入端对“地”的共模电压允许范围为7到12V，超过此范围的过压瞬变可能会损坏器件。引起过压瞬变的来源通常是雷电、静电放电、电源系统开关干扰等，例如人体接触芯片的引脚而产生静电放电，其电压可以高达数十千伏，可以使工作中的器件产生闭锁而不能运行或使器件受损；而雷电感应在RS485传输线上引起的瞬变干扰，其能量更可在瞬间烧毁连接在传输线上的全部器件！目前市场上有一些RS485芯片通过在内部集成瞬变电压抑制二极管TVS来防过压瞬变。TVS的作用原理是当管子两端经受瞬态能量冲击时能极快地将其两端的阻抗降低，通过将能量吸收掉从而把其两端间的电压箝制在其标称值上，保护后端元件。受半导体工艺限制，集成到RS485芯片上的TVS很难做到大功率，在雷击r