如何解決RS-485自動收發電路應用異常？

　　3、外圍電路結電容影響收發器通訊穩定性

　　在高靜電或浪涌環境下，需要增加外圍保護電路來保護RS-485收發器，若RS-485總線上所加保護電路的結電容較大，則會影響通信波形的質量甚至導致通信異常，使用高結電容保護電路的通信波形如圖9所示，通信波形畸變嚴重，影響了通信質量。

圖9 受高結電容影響的波形

　　針對此類問題，可選用致遠電子SC4450S，根據數據手冊中提供的如所示的保護電路圖10，可全面提升RS-485總線的防護能力，EMC防護能力上可以達到靜電接觸±8kV，浪涌共模±4kV，差模±2kV，符合絕大多數工業現場應用需求。

圖10 低結電容保護電路

圖11 增加保護電路后通信波形

　　4、驅動能力較弱遠距離通訊存在風險

　　自動收發電路發送高電平時總會有一段時間或全部時間是由上下拉電阻進行驅動的，若要提高發送高電平信號的驅動能力，需要使用較小阻值的上下拉電阻，由于RS-485收發器本身驅動能力的限制，上下拉電阻也不能選擇太小，一般總線上所有節點的上下拉電阻并聯值不能小于375歐，因此自動收發電路發送高電平信號的驅動能力非常有限。RS-485總線增加終端電阻后，發送高電平的AB差分電壓是由終端電阻與上下拉電阻分壓所得，所以此時發送的高電平信號幅值很低，因此使用自動收發RS-485收發器時，盡量不要使用終端電阻。

　　由于自動收發電路驅動能力有限，其應用的通信距離也受到了限制。使用長度為8m和200m的雙絞線的通信波形如圖12和圖13所示，通信距離8m時，通信波形良好且通信正常，通信距離為200m時已經不能正常通信。因此在通信距離較長時，可在自動收發RS-485收發器外部加上下拉電阻和終端電阻來改善通信波形，增加后的通信波形如圖14所示，波形得到很大的改善，可以正常通信，但發送高電平的信號幅值仍舊較低。

圖12 通過8m雙絞線通信波形

圖13 通過200m雙絞線通信波形

圖14 外部加1k上下拉電阻且RS-485總線首尾加終端電阻

　　若對通信距離有較高要求，不推薦使用自動收發模塊，可選用致遠電子具有收發控制功能的隔離RS-485收發器RSM485ECHT或RSM3485ECHT，通信距離可達1200m。通信速度500kbp，通信距離1200m，總線首尾各加120歐終端電阻的通信波形如圖15所示，此時RSM485ECHT發送信號的幅值可達2.6V，極大地提高了通信的可靠性。

圖15 通信距離1200m，總線首尾加終端電阻，RSM485ECHT發送波形

　　三、總結

　　自動收發RS-485收發器可以節省MCU的 IO口，降低編寫程序的工作量，但常規的自動收發電路具有通信速度慢，發送高電平信號時RXD會接收到一段低電平信號等問題，因此若需使用自動收發，推薦使用自動收發隔離RS-485收發器SC4450S，通信的可靠性大大提高，配合SC4450S推薦的低結電容保護電路，可以承受更高的靜電和浪涌等級，提高產品的可靠性。在通信距離較長時，推薦使用增強型隔離RS-485收發器RSM485ECHT/RSM3485ECHT，通信距離可達1200m。

表2 產品推薦應用情況說明