本實用新型涉及通信接口保護電路，具體涉及一種基于光電隔離的RS485的保護電路。

背景技術(shù)：

RS-485允許在簡單的一對雙絞線上進行多點、雙向通信，它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性是其他標準無法比擬的。正是這樣，作為一種多點、差分的數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范現(xiàn)已成為業(yè)界應(yīng)用最為廣泛的標準通信接口之一。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的RS485電路示意圖。

在圖1中，由于由于RS-485芯片的特性，接收器的檢測靈敏度為±200mV，而兩個驅(qū)動器輸出端口A端、B端電位差的絕對值小于200mV時，輸出為不確定。為了解決這個問題，于是人為的在A端上拉電位，B端下拉電位，這樣在總線不發(fā)送期間會線呈現(xiàn)唯一電平，避免收到亂字符。且在圖1中，A端和B端均串接有20Ω的電阻，使A端和B端與總線隔離，以避免當一臺分機的485芯片被擊穿時，總線中其它分機的受到影響，在如圖1所示的信號輸出端串聯(lián)了兩個20Ω的電阻后，這樣本故障就不會使整個總線的通信受到影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本實用新型公開了一種基于光電隔離的RS485的保護電路。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種基于光電隔離的RS485的保護電路，包括RS485芯片、共模扼流器以及EDS防護回路；RS485芯片包括驅(qū)動器輸出端口、驅(qū)動器輸入端口、接收器輸出端口以及使能端口；

共模扼流器的兩個輸入端口連接RS485芯片的驅(qū)動器輸出端口；共模扼流器的兩個輸出端口連接A總線傳輸端口和B總線輸出端口；

EDS防護回路連接在共模扼流器的輸出端口和兩個總線傳輸端口之間，EDS防護回路包括三個穩(wěn)壓二極管，三個穩(wěn)壓二極管的正極均連接在一起，第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管的負極連接在共模扼流器的第一輸出端口，第三穩(wěn)壓二極管的負極連接在共模扼流器的第二輸出端口；

所述RS485芯片為隔離型芯片；或者RS485芯片為非隔離型芯片且保護電路中還包括連接在CUP通訊芯片和RS485芯片之間的隔離光耦。

其進一步的技術(shù)方案為，當RS485芯片為隔離型芯片時，RS485芯片的型號為ADM2483或者ADM2587E。

其進一步的技術(shù)方案為，當保護電路中包括隔離光耦時，隔離光耦包括第一隔離光耦、第二隔離光耦和第三隔離光耦；第一隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸入端口和RS485芯片的接收器輸出端口之間；第二隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸出端口和RS485芯片的使能端口之間；第三隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸出端口和RS485芯片的驅(qū)動器輸入端口之間；第一隔離光耦和第三隔離光耦為高速光耦。

其進一步的技術(shù)方案為，第一隔離光耦和第三隔離光耦的型號為PC410L0NIP，第二隔離光耦的型號為PC/817。

其進一步的技術(shù)方案為，RS485芯片為非隔離型芯片時，RS485芯片的型號為75176BDR。

其進一步的技術(shù)方案為，A總線傳輸端口和B總線輸出端口之間連接有120歐姆的電阻。

本實用新型的有益技術(shù)效果是：

本實用新型在常見的RS485電路中采取了高速光耦隔離、TVS管防護，并選配120Ω匹配電阻、以及共模扼流器等措施。經(jīng)過試驗證明，對電路性能有顯著的提升，具有良好的實用性。對電路施打測試脈沖耐受試驗(Electrical fast transients)測試，圖1中現(xiàn)有技術(shù)的電路電壓可以施打到±2KV，而圖2所示的本實用新型的電路，施打電壓可以達到±4KV。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的RS485電路示意圖。

圖2是本實用新型的電路示意圖。

具體實施方式

圖2是本實用新型的電路示意圖。如圖2所示，本實用新型包括RS485芯片IC20、共模扼流器L9以及EDS防護回路。RS485芯片IC20包括兩個驅(qū)動器輸出端口A，B、驅(qū)動器輸入端口D、接收器輸出端口R以及使能端口DE、RE。

在本實施例中，共模扼流器L9的型號為OCF3216900，是在100M時共模阻抗為90ohm共模扼流器。485通信線由兩根雙絞的線組成，通過兩根通信線之間的電壓差來傳遞信號，因此稱之為差分電壓傳輸。共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。在輸出線上使用共模扼流器，可先減小信號的共模干擾。

共模扼流器L9的兩個輸入端口分別連接RS485芯片IC20的兩個驅(qū)動器輸出端口A，B。共模扼流器L9的兩個輸出端口連接A總線傳輸端口和B總線輸出端口。

EDS防護回路連接在共模扼流器L9的輸出端口和兩個總線傳輸端口之間。具體的，EDS防護回路包括三個穩(wěn)壓二極管，三個穩(wěn)壓二極管的正極均連接在一起，第一穩(wěn)壓二極管ZD2的負極連接在共模扼流器L9的第一輸出端口，第二穩(wěn)壓二極管ZD3的負極通過電容C134連接在共模扼流器L9的第一輸出端口，第三穩(wěn)壓二極管ZD4的負極連接在共模扼流器L9的第二輸出端口?，F(xiàn)場常有許多形式的干擾源，三個穩(wěn)壓二極管ZD2、ZD3、ZD4都為TVS瞬態(tài)雜波抑制器件，組成ESD防護回路，為485總線的傳輸端增加了保護措施。

RS485芯片IC20可以為隔離型芯片，如果是選用隔離型RS485芯片，可選用型號為ADM2483或者ADM2587E的RS485芯片，隔離型485芯片ADM2483內(nèi)部集成了一個三通道的磁隔離器件和一個半雙工485收發(fā)器，其具有2500V隔離電壓，傳輸速率為500K，共模電壓抑制能力為25KV/μS。但是此電路仍需雙電源供電。亦可使用完全隔離型的單電源隔離型485芯片ADM2587E。

RS485芯片IC20也可以選用非隔離型芯片，如可選用型號為75176BDR的RS485的芯片。此時，保護電路中還應(yīng)該增加連接在CUP通訊芯片和RS485芯片之間的隔離光耦。

隔離光耦包括第一隔離光耦PC11、第二隔離光耦PC12和第三隔離光耦PC13。第一隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸入端口和RS485芯片的接收器輸出端口R之間；第二隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸出端口和RS485芯片的使能端口DE、RE之間；第三隔離光耦連接在CPU的通訊引腳的輸出端口和RS485芯片的驅(qū)動器輸入端口D之間。在實際的應(yīng)用中，為了提供通訊的波特率，第一隔離光耦PC11和第三隔離光耦PC13為高速光耦。

在本實施例中，第一隔離光耦PC11和第三隔離光耦PC13的型號為PC410L0NIP，第二隔離光耦PC12的型號為PC/817。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在本實用新型中，A總線傳輸端口和B總線輸出端口之間連接有120歐姆的電阻R206。

在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場中，通信載體是雙絞線，其特性阻抗為120Ω左右，所以線路設(shè)計時，在網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端各應(yīng)接1只120Ω的匹配電阻，以減少線路上傳輸信號的反射。由于匹配電阻要消耗較大電流，所以一般只在通訊距離超過100米使用，所以電阻為片選電阻。

以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型不限于以上實施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應(yīng)認為包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。