(转贴)关于RS485接地的问题

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(转贴)关于RS485接地的问题

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2003-07-01 22:42:53

原贴请见:
http://www.21icbbs.com/club/bbs/showAnnounce.asp?id=735451

电子系统的接地是一个非常关键而又常常被忽视的问题,接地处理不当经常会导致不能稳定工作,甚至危及系统安全。对于RS-485网络来讲也是一样,没有一个合理的接地系统可能会使系统的可靠性大打折扣,尤其是在工作环境比较恶劣的情况下,对于接地的要求更为严格。有关RS-485网络的接地问题很少有资料提及,在设计者中也存在着很多误区,致使通信的可靠性降低,接口损坏率较高。一个典型的错误观点就是认为RS-485通信链路不需要信号地,而只是简单地用一对双绞线将各个接口的A、B端连接起来。这种处理方法在某些情况下也可以工作,但给系统埋下了隐患。
主要有以下两方面的问题
共模干扰问题:的确RS-485接口采用差分方式传输信号,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了,但应该注意的是收发器只有在共模电压不超出一定范围,-7V 至+12V 的条件下才能正常工作。当共模电压超出此范围就会影响通信的可靠,直至损坏接口。
如图3 所示,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,十几伏甚至数十伏,并可能伴有强干扰信号,致使接收器共模输入VCM超出正常范围并,在信号线上产生干扰电流,轻则影响正常通信,重则损坏。图3. 地电位差导致的共模干扰问题。
提高RS-485 网络可靠性的若干措施接口:电磁辐射EMI 问题驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如果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,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波,因此尽管是差分传输,对于RS-485网络来讲一条低阻的信号地还是必不可少的。
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